RU26593U1 - Передвижной перегрузочный бункер для мощных экскаваторно-автомобильных комплексов - Google Patents

Description

Передвижной перегрузочный бункер для мощных экскаваторно-автомобильных комплексов

Техническое решение относится к горной промышленности, а именно к добыче полезных ископаемых открытым способом, и может быть использовано в качестве перегрузочного звена при погрузке горной массы экскаватором-драглайном в автосамосвалы.

Широко известен способ погрузки горной массы экскаватором в транспортные средства с помош;ью бункеров (см., например, Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. М., изд. «Недра, 1982, с. 44, рис. 1.20), где в технологической схеме «экскаватор - карьер погрузку полезного ископаемого осушествляют экскаватором-драглайном через передвижной перегрузочный бункер с ленточным питателем.

Недостатками данного комплекса оборудования являются:

-увеличение рабочего цикла экскаватора-драглайна, по сравнению с работой его в навал, в связи с необходимостью прицеливания и установки ковша при разгрузке последнего в данное бункерное устройство;

-малая пропускная способность бункерного устройства в связи с применением в нем точечного выпуска горной массы;

-простаивание погрузочного и транспортного оборудования комплекса и снижение его производительности из-за возможного забивания бункерного устройства горной массой в результате застревания кусков породы, образование сводов при налипании и смерзании породы;

-не устраняется полностью возможность возникновения просыпей породы из-за незначительного увеличения размеров приемного отверстия бункерного устройства относительно размеров транспортного средства;

МПК 7: Е 21С 41/00

ным образом, из-за больших динамических нагрузок, возникающих при выгрузке горной массы из ковша экскаватора.

Наиболее близким по технической суш;ности и достигаемому эффекту является устройство для погрузки породы в средства транспорта (см. а.с. СССР № 1709091, Е21С 41/00, Е 02 F 3/48, опубл. в БИ № 4, 1992 г.), включающее металлоконструкцию и опорные стойки, причем металлоконструкция выполнена из двух поворотных стенок, одни стороны которых шарнирно связаны с верхними концами стоек посредством горизонтальной оси с возможностью поворота и образования желоба или наклонных поверхностей, и из закрепленных к крайним опорным стойкам оградительных стенок, при этом опорные стойки и поворотные стенки связаны между собой посредством независимо управляемых гидроцилиндров.

Данное устройство для погрузки породы может быть выполнено как стационарным, так и передвижным. С его помощью осуществляют погрузку горной массы в транспортные средства цикличного действия (думпкары и автосамосвалы), а загрузку устройства производят экскаваторомдраглайном.

К недостаткам этого устройства при применении его в комплексе с экскаватором-драглайном для погрузки горной массы в автосамосвалы (думпкары) следует отнести:

- невозможность оценки замысла авторов по передвижному варианту исполнения погрузочного устройства, поскольку в описании изобретения этот вариант не показан;

- необходимость значительного усложнения конструкции погрузочного устройства при выполнении его передвижным; например, для обеспечения устойчивости конструкции при движении необходимо (по нашему мнению) усиление ее боковыми опорными стойками на моторколесах, подобно применяемым в портальных кранах;

-сложность равномерного распределения горной массы по кузову автосамосвала (думпкара) при разгрузке погрузочного устройства ввиду отсутствия в его конструкции дозирующих устройств (питателей);

-ограничение емкости приемного бункера одной емкостью автосамосвала (думпкара) при односторонней разгрузке погрузочного устройства и двумя емкостями - при двухсторонней, в противном случае могут появиться просыпи горной массы;

- невозможность (при данной конструкции погрузочного устройства) полного устранения жесткой зависимости емкости ковша экскаватора от емкости транспортного средства, которая имеет место при непосредственной загрузке последнего ковшом экскаватора;

- малая аккумулируюш;ая способность погрузочного устройства, что не исключает простои работаюш,его в комплексе с ним горного и транспортного оборудования, вследствие наличия регламентированных перерывов в работе этого оборудования;

-необходимость внесения в конструкцию данного погрузочного устройства, в случае применения мош,ного экскаватора-драглайна с емкостью ковша 20 м и более, изменений, обеспечиваюш;их: либо повышение прочности этой металлоконструкции, либо компенсацию ударных нагрузок демпфирующими устройствами;

- отсутствие защиты поверхностей данного погрузочного устройства от истирающего воздействия горной массы при больших объемах грузопотока.

Задачей технического решения является повышение производительности и эффективности экскаваторно-автомобильного комплекса за счет создания условий для применения оборудования большой единичной мощности и увеличения интенсивности его использования на основной работе путем применения на стыке погрузочного и транспортного звеньев передвижного перегрузочного бункера, обладающего больщой аккумулирующей и пропускной способностью, маневренностью и надежностью в работе при высоких динамических нагрузках.

Поставленная задача достигается тем, что в передвижном перегрузочном бункере для мощных экскаваторно-автомобильных комплексов, представляющем собой металлоконструкцию, состоящую из приемной емкости для разгрузки ковша экскаватора-драглайна и устройства для загрузки транспортных средств, согласно техническому решению, данная металлоконструкция смонтирована на самоходном шасси со шнековыми движителями, при этом в днище его приемной емкости выполнен гаситель ударных нагрузок в виде продольных и поперечных ребер с самофутерующейся рабочей поверхностью и проемов между ними, установленный на демпфирующие блоки, которые посредством гидравлических домкратов во время рабочего цикла оперты на поверхность уступа, а устройство для загрузки транспортных средств - автосамосвалов, выполнено в виде питателей, например подвесных электровибрационных питателей, которые смонтированы в проемах гасителя ударных нагрузок, причем их разгрузочные концы выдвинуты наружу для загрузки автосамосвалов через выпускные окна, выполненные в двух противоположных стенках данной металлоконструкции.

Установка металлоконструкции бункера на самоходном шасси обеспечивает необходимую маневренность экскаваторно-автомобильного комплекса при работе его на уступе в рабочей зоне карьера.

Выполнение шасси со шнековыми движителями уменьшает металлоемкость самоходного щасси, упрощает металлоконструкцию бункера и технологию подготовки рабочей площадки под бункер вследствие малого удельного давления на грунт.

Шнековые движители обеспечивают высокую маневренность бункера при движении его по сложной трассе на рабочем уступе, например, повороты с минимальным закруглением, перемещение в любом заданном направлении.

Наличие в днище приемной емкости металлоконструкции бункера гасителя ударных нагрузок обеспечивает снижение в ней напряжений, что позволяет снизить расход металла и повысить надежность работы бункера.

Выполнение гасителя ударных нагрузок в виде продольных и поперечных ребер с самофутерующейся рабочей поверхностью и проемов между ними обеспечивает накопление на ней мелких фракций горной породы при углах рабочей поверхности меньще (в пределах 10 - 30%) угла внутреннего трения горной породы о стальную поверхность, что предохраняет металлическую поверхность от истирания при перемещении по ней горной массы.

Установка гасителя ударных нагрузок на демпфирующих блоках растягивает амплитуду ударного импульса, что снижает напряжение в металлоконструкции бункера при его загрузке.

Опора демпфирующих блоков на гидравлические домкраты во время рабочего цикла на поверхность уступа предохраняет самоходное щасси со шнековыми движителями от ударных нагрузок при разгрузке ковша экскаватора-драглайна.

Выполнение устройства для загрузки транспортных средств в виде питателей позволяет дозировать горную массу при выгрузке ее из приемной емкости. Это устраняет просыпи горной массы и недогруз транспортных средств, позволяет увеличить, по сравнению с гравитационным выпуском горной массы, аккумулирующую способность передвижного перегрузочного бункера и осуществлять загрузку автосамосвалов любой емкости одновременно с заполнением его экскаватором-драглайном.

Применение подвесных электровибрационных питателей упрощает конструкцию передвижного перегрузочного бункера, обеспечивая высокую надежность его в работе, поскольку эти питатели хорощо зарекомендовали себя при погрузке крупнокусковой породы на обогатительных фабриках.

Выполнение выпускных окон в двух противоположных стенках металлоконструкции передвижного перегрузочного бункера позволяет осуществлять двухстороннюю одновременную загрузку двух автосамосвалов посредством выдвинутых наружу разгрузочных концов вибропитателей, что позволяет увеличить размеры его приемной емкости в плане, полностью исключить зависание в ней горной массы, повысить пропускную способность данного бункера, особенно при установке в указанных стенках бункера необходимого числа питателей, обеспечивающих равномерную загрузку кузова автосамосвала по всей его длине с одной стоянки.

Целесообразно гаситель ударных нагрузок снабдить вибровозбудителями. Это позволит бороться с обмерзанием его рабочей поверхности после длительных остановок. В процессе перегрузки горной массы вибровозбудителям предназначается второстепенная роль.

Сущность технического рещения поясняется примерами конкретного исполнения и чертежами, где:

на фиг. 1 показана принципиальная конструкция передвижного перегрузочного бункера для мощных экскаваторно-автомобильных комплексов - проекция на вертикальную плоскость;

на фиг. 2 - принципиальная схема работы мощного экскаваторноавтомобильного комплекса в рабочей зоне (при последовательной отработке уступов) - вид в плане;

на фиг. 3 - вертикальный разрез А - А на фиг.2.

Условные обозначения для фиг. 2 и 3:

Ьц - глубина черпания экскаватора-драглайна, м;

Rp- радиус разгрузки экскаватора-драглайна, м;

Шрп - ширина рабочей площадки, м;

Вр(Вр) - ширина экскаваторной заходки понизу (поверху), м;

В(в°) - ширина подпорной стенки понизу (поверху), м; Вб - берма безопасности на уступе, м; В в - ширина предохранительного вала на уступе, м;

А - ширина заходки по целику, м; Ну - высота уступа, м; 6 - угол откоса развала горной массы, град; со - угол устойчивого откоса уступа, град;

р - угол рабочего борта карьера, град; с

- буровой станок; - -1 - направление движения экскаватора-драглайна, автосамосвалов;

Передвижной перегрузочный бункер для мощных экскаваторноавтомобильных комплексов представляет собой металлоконструкцию 1 (фиг. 1), которая состоит из приемной емкости 2 для разгрузки ковша 3 (фиг. 2 и 3) экскаватора-драглайна 4 и устройства 5 для загрузки транспортных средств - автосамосвалов 6.

Металлоконструкция 1 бункера смонтирована на самоходном шасси 7 со шнековыми движителями 8. В приведенном (на фиг. 1) примере шасси 7 имеет четыре секции шнековых движителей 8, объединенных попарно двумя независимыми приводами 9. Металлоконструкция 1 оперта на шасси 7 посредством упругих опорных элементов 10.

В днише приемной емкости 2 выполнен гаситель 11 ударных нагрузок, возникающих при загрузке приемной емкости 2 горной породой, в виде продольных 12 и поперечных 13 ребер с самофутеруюшейся рабочей поверхностью и проемов 14 между ними. Причем рабочие поверхности ребер 12 и 13 установлены под углом, меньшим (в пределах 10 - 30%) угла внутреннего трения горной породы о скальную поверхность, и за счет этого на этих рабочих поверхностях накапливаются мелкие фракции горной породы 15 (на фиг. 1 обозначены пунктирными линиями). Накопленные мелкие фракции горной породы 15 являются футеровкой, обеспечивающей сохранение рабочих поверхностей ребер 12 и 13 от истирания движущейся горной породой 15.

ских пакетов. За счет демпфирующих блоков 17 происходит гашение ударных нагрузок, возникающих при выгрузке горной массы из ковша 3 экскаватора-драглайна 4 (фиг. 2). Для предохранения шасси 7 от вышеуказанных ударных нагрузок установлены гидравлические домкраты 18, посредством которых во время рабочего цикла демпфируюшие блоки 17 оперты на поверхность уступа 19, а при перемещении передвижного перегрузочного бункера - на самоходное шасси 7.

Устройство 5 для загрузки автосамосвалов 6 выполнено в виде подвесных электровибрационных питателей 20 с подвешенными над ними цепными заслонами 21. Питатели 20 установлены в проемах 14 гасителя 11 ударных нагрузок и их разгрузочные концы, оборудованные дистанционно управляемыми желобами 22, выдвинуты наружу для загрузки автосамосвалов 6 через выпускные окна 23. В качестве питателей 20 целесообразно использовать подвесные электровибрационные питатели типа ПЭВ 2,8x1,9 производительностью 500 с электромагнитным приводом. Выпускные окна 23 выполнены в двух противоположных стенках металлоконструкции 1, расположенных в зависимости от применяемой технологической схемы: либо по направлению хода передвижного перегрузочного бункера (1 вариант - фиг. 1), либо перпендикулярно к нему (2-ой вариант расположения выпускных окон 23 в данном описании не показан). Число выпускных окон 23 с питателями 20 на каждой из этих стенок целесообразно выбирать из условия загрузки автосамосвала 6 с одной стоянки.

Гаситель 11 ударных нагрузок может быть снабжен вибровозбудителями 24 для ликвидации зависаний при намерзании горной породы, расположенными на рабочей поверхности ребер 12 и 13.

Работа предлагаемой металлоконструкции 1 передвижного перегрузочного бункера для мощных экскаваторно-автомобильных комплексов рассмотрена на примере отработки продольными заходками 25 высоких уступов 19 (фиг. 2 и 3) экскаватором-драглайном 4 с большой емкостью

ковша 3 (25 и более) и большими линейными параметрами (h 40 -ь 50 м, Rp 80 100 м).

Работа данного передвижного перегрузочного бункера в комплексе оборудования осуществляется в следующей последовательности.

В рабочей зоне карьера осуществляют массовый взрыв обуренных блоков, как правило, одновременно на нескольких уступах 19, высоту Ну которых принимают равной глубине черпания h экскаватора-драглайна 4 (Ну Ьч). Взрыв осуществляют на подпорную стенку 26 из горной породы, которую оставляют при отработке предыдущей продольной заходки 25 уступа 19. При таком взрыве обеспечивается минимальная щирина Вр и максимальная высота hp развала 27 взорванной породы. После взрыва экскаватор-драглайн 4 устанавливают на развал 27 взорванной породы на высоту, равную высоте Ну уступа 19. Для этого на данном развале 27 взорванной породы экскаватор-драглайн 4 с помощью бульдозера (последний на фиг. 3 не показан) создает себе на вышеуказанной высоте трассу для последующего перемещения. Передвижной перегрузочный бункер (здесь и далее вместо «металлоконструкция 1 - «передвижной перегрузочный бункер) с помощью самоходного шасси 7 перемещают по кровле уступа 19 к экскаватору-драглайну 4 и устанавливают у предохранительного вала 28, располагая стенки передвижного перегрузочного бункера с выпускными окнами 23 перпендикулярно направлению перемещения экскаватора-драглайна 4 по мере отработки им развала 27 взорванной породы продольной заходки 25. При таком расположении передвижного перегрузочного бункера и установке на экскаваторе-драглайне 4 ограничителя поворота исключается работа под его стрелой 29 автосамосвалов 6. При перемещении передвижного перегрузочного бункера по сложной траектории используют независимые приводы 9 правых и левых шнековых движителей 8, что обеспечивает разворот его при минимальных закруглениях.

породой. Для этого с помощью гидравлических домкратов 18, упирая демпфирующие блоки 17 о поверхность уступа 19, освобождают самоходное шасси 7 передвижного перегрузочного бункера от статических и динамических нагрузок, возникающих при загрузке его горной породой.

При разгрузке ковша 3 экскаватора-драглайна 4 удары падающих кусков породы перелаются на гаситель 11 ударных нагрузок и гасятся горной породой 15 (которая используется в качестве футеровки) и упругими элементами демпфирующих блоков 17 и далее передаются через гидравлические домкраты 18 на поверхность уступа 19.

Начав загрузку передвижного перегрузочного бункера, осуществляют установку автосамосвалов 6 под выпускными окнами 23, выполняя при этом маневры по тупиковой схеме (на фиг. 3 эти маневры передвижного перегрузочного бункера показаны щтрихпунктирными линиями).

Выпуск горной породы из приемной емкости 2 передвижного перегрузочного бункера осуществляют по мере ее накопления. Погрузка может вестись в один или два автосамосвала 6 из выпускных окон 23, расположенных в двух противоположных стенках бункера с помощью устройства 5 для загрузки автосамосвалов 6. Перед загрузкой последних опускают дистанционно управляемые желоба 22 и включают в работу подвесные электровибрационные питатели 20. Причем загрузку могут производить как при одновременном включении всех питателей 20, так и при индивидуальном их включении, заполняя автосамосвал 6 с одной стоянки или с передвижкой. Цепной заслон 21 при работе питателя 20 автоматически поднимается на движущемся потоке породы и не мещает ее движению и в то же время улавливает катящиеся по потоку отдельные куски породы, что происходит при неполной приемной емкости 2 во время разгрузки ковща 3 экскаватора-драглайна 4.. Это обеспечивает безопасную одновременную работу экскаватора-драглайна 4 и передвижного перегрузочного бункера при загрузке автосамосвалов 6.

После отработки слоя породы экскаваторной заходки (ширина ее понизу равна Вр) осуществляют переход экскаватора-драглайна 4 на новую стоянку по предварительно подготовленной трассе. И вслед за этим осуществляют перемещение по уступу 19 на новую стоянку передвижного перегрузочного бункера, выполняя при этом варианте расположения выпускных окон 23 относительно его хода (1 вариант - фиг. 1) маневры данного бункера по тупиковой схеме. Далее весь цикл вышеуказанных работ повторяют вновь.

Расчеты показывают, что применение на разрезе «Нерюнгринский экскаваторов-драглайнов ЭШ 40/100 по вышеописанной технологической схеме в комплексе с предлагаемым передвижным перегрузочным бункером и автосамосвалами БелАЗ - 7521 грузоподъемностью 180 т вместо экскаваторов-мехлопат ЭКГ-20, осуществляющих на уровне стояния непосредственную погрузку породы в автотранспорт, позволяет увеличивать высоту уступа с 15 до 45 м, что обеспечивает:

- увеличение угла рабочего борта карьера в 1,56 раза (с 16,4 до 25,6°);

-снижение годового объема вскрыщи в 1,64 раза;

-уменьшение протяженности забойных дорог в 8,66 раза и расстояния транспортирования на 15%;

-сокращение в 2,82 раза объема бурения и количества буровых станков;

-уменьшения в 4,96 раза объема планировочных работ и парка бульдозеров;

-сокращения в 1,70 раза расхода взрывчатых веществ.

При этом экскаваторный парк за счет увеличения единичной мощности экскаваторов и уменьшения годового объема вскрыши сократится в 3,7 раза.

Claims (2)

1. Передвижной перегрузочный бункер для мощных экскаваторно-автомобильных комплексов, представляющий собой металлоконструкцию, состоящую из приемной емкости для разгрузки ковша экскаватора-драглайна и устройства для загрузки транспортных средств, отличающийся тем, что данная металлоконструкция смонтирована на самоходном шасси со шнековыми движителями, при этом в днище ее приемной емкости выполнен гаситель ударных нагрузок в виде продольных и поперечных ребер с самофутерующейся рабочей поверхностью и проемов между ними, установленный на демпфирующие блоки, которые посредством гидравлических домкратов во время рабочего цикла оперты на поверхность уступа, а устройство для загрузки транспортных средств - автосамосвалов выполнено в виде питателей, например подвесных электровибрационных питателей, которые смонтированы в проемах гасителя ударных нагрузок, причем их разгрузочные концы выдвинуты наружу для загрузки автосамосвалов через выпускные окна, выполненные в двух противоположных стенках данной металлоконструкции.

2. Передвижной перегрузочный бункер по п.1, отличающийся тем, что гаситель ударных нагрузок снабжен вибровозбудителями.