Рис. 7.6. Блок скреперной установки и способы его крепления:

а — конструкция блока; б — клиновое крепление штыря блока; в — клиновое крепление сухаря; г — крепление блока на стоике; д — крепление блока на цепи; 1 — штырь; 2 — клин; 3 — стойка

В зависимости от места установки различают блоки концевые и поддерживающие. Концевые блоки, закрепляемые в конце скреперной установки и огибаемые под большим углом хвостовым канатом, испытывают большие нагрузки. Поддерживающие блоки устанавливают по трассе скреперования для подвешивания хвостового каната.

Крепление блоков производят с помощью штырей (рис. 7.6, б), канатных анкеров (рис. 7.6, в), удерживаемых забитыми в шпуры клиньями, иногда — с помощью петли каната на стойках (рис. 7.6, г) или отрезка цепи (рис. 7.6, д).

7.3. Расчет скреперных установок

Основными расчетными параметрами скреперной установки являются производительность, диаметр канатов, мощность лебедки.

Техническая производительность (т/ч) скреперной установки при погрузке руды в рудоспуск

где Vс — геометрическая вместимость скрепера, м3; γ — плотность погружаемой горной массы, т/м3; k3 — коэффициент заполнения скрепера, принимаемый для крупнокусковой руды 0,5—0,7, для среднекусковой 0,7—0,8 и мелкокусковой 0,9—1; kц — длительность цикла скреперования, с; L — длина скреперования, м; νгр и νпор — соответственно скорость движения груженого и порожнего скрепера (см. табл. 7.2); t = 10÷15 с — время пауз скрепера в конечных пунктах.

Эксплуатационная сменная производительность (т) скреперной установки

где tсм — длительность смены, ч; kи = 0,4÷0,7 — коэффициент использования скреперной установки в течение смены

где tзав, tв.д, tпр — соответственно время, затрачиваемое в течение смены на ликвидацию зависаний руды, на вторичное дробление негабарита на почве выработки и простоев установки в течение смены по различным причинам, мин.

Средняя продолжительность ликвидации одного зависания 15 мин, время на вторичное дробление зависит от количества негабаритов в выпускаемой руде, а время простоев по другим причинам составляет 60—80 мин.

Если производительность Qсм задана, то по формулам (7.1) и (7.2) можно найти необходимую вместимость скрепера (м3):

При безлюковой погрузке руды в вагоны электровозной откатки сменная производительность скреперной установки (т) зависит от времени загрузки одного вагона (с)

времени загрузки состава ztпог и времени t1, затрачиваемого на смену состава (с). Эксплуатационная сменная производительность скреперной установки (т) при

безлюковой погрузке

где Vв — вместимость кузова вагона, м3; z —число вагонов в составе.

Сопротивление перемещению (Н) груженого скрепера Wгр складывается из сопротивлений перемещению горной массы по почве выработки W1, самого скрепера W2, канатов W3 и сопротивления от хвостового каната лебедки W4.

где Gг = 1000Vcγk3 и G0 — масса соответственно доставляемой горной массы в скрепере и самого скрепера, кг; f1 = 0,8÷0,9 и f2 = 0,4÷0,55 — соответственно коэффициенты трения доставляемой горной массы и скрепера или канатов по почве выработки; β - угол наклона выработки, градус (при доставке вверх принимают знак « + », вниз — знак «—»); qk — масса 1 м

каната, кг /м; W4 = 2000÷3000 Н.

где kзап = 1,15÷1,2 — коэффициент запаса мощности; η = 0,75÷0,85 — КПД трансмиссии лебедки.

Диаметр каната выбирают по максимальной нагрузке на головном канате, которая для конкретных условий эксплуатации соответствует сопротивлению перемещению груженого скрепера Wгр. Запас прочности каната

т ≥ Sраз/Wгр,

где Sраз — разрывное усилие каната, Н. Запас прочности должен быть не менее m = 3÷4. По ГОСТ 2688—80 в соответствии с Sраз выбирают диаметр каната.

Максимальный диаметр каната для конкретного типа лебедки соответствующей номинальной мощности, выбирают из условия

Sраз ≥ Smахm,

где Smax — максимальное тяговое усилие на головном канате лебедки (см. табл. 7.2). Практически вместимость скрепера, диаметр канатов и диаметры блоков выбирают в

зависимости от мощности скреперной лебедки (табл. 7.3).

Пример. Подобрать скрепер, лебедку и канат для следующих условий эксплуатации: производительность скреперной установки в смену Qсм = 260 м3; длина транспортирования по горизонтали L = 45 м; плотность транспортируемой горной массы γ =2,1 т/м3; максимальная крупность отдельных кусков qmах = 400 мм; продолжительность смены tсм = 6 ч.

Для транспортирования крупнокусковой скальной горной массы (руды) выбираем гребковый скрепер. Скорость груженого скрепера νгр = 1,3 м/с, порожнего — νпор = 1,8 м/с, время пауз скрепера в конечных пунктах t = 10 с, коэффициент заполнения скрепера k3 = 0,8, коэффициент использования скреперной установки во времени kи = 0,7.

Вместимость скрепера [(см. формулу (7.4)]

Согласно табл. 7.1 принимаем гребковый скрепер СГ-0,6 вместимостью 0,6 м3. Сопротивление перемещению груженого скрепера определим по формуле (7.7) при

условии движения его по горизонтали (β = 0).

Принимаем коэффициенты сопротивления движению горной массы по почве f1 = 0,8, скрепера и канатов по почве f2 = 0,4. По табл. 7.1 принимаем: массу скрепера G0 = 560 кг; массу 1 м каната (ориентировочно) qк = 2 кг/м; сопротивление от хвостового каната W4 = 3000 Н. Таким образом,

Wгр = (1000·0,6·2,1·0,8·0,8 + 560·0,8 + 2·45·2·0,8) 9,81 + 3000 = 18127Н.

Мощность двигателя скреперной лебедки при перемещении груженого скрепера [см. формулу (7.9)]

Согласно табл. 7.2 принимаем двухбарабанную скреперную лебедку 55ЛС-2СМ (номинальная мощность привода 55 кВт, тяговое усиление на рабочем канате Smax = 44 кН).

Выбранная скреперная лебедка 55ЛС-2СМ может быть использована и при работе в наклонных выработках. Вследствие этого диаметр каната выбираем по максимальному тяговому усилию на головном канате Smax = 44 кН (см. табл. 7.2). Тогда разрывное усилие каната

Sраз = Smахm = 44·4 = 176 кН.

По ГОСТ 2688—80 на стальные канаты двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях типа ЛК-Р с органическим сердечником с учетом расчетной прочности проволок 1570 МПа выбираем канат диаметром 19,5 мм.

7.4.Эксплуатация и правила безопасности

Куправлению скреперной лебедкой допускается только машинист, имеющий специальное удостоверение.

Перед эксплуатацией необходимо надежно закрепить лебедку, которая должна быть расположена горизонтально под прямым углом к оси выработки. Лебедку закрепляют анкерными болтами к почве выработки или бетонному основанию. Поддерживающие блоки для хвостового каната укрепляют через 15—20 м.

Все вращающиеся детали лебедки должны быть ограждены. Во избежание травматизма при обрыве каната перед лебедкой устанавливают защитные щитки. Корпус лебедки должен быть обязательно заземлен. Необходимо хорошее освещение лебедки и дорожки скреперования.

При работе скреперной установки категорически запрещается: производить смазку блоков и лебедки, браться за канат и другие подвижные детали установки, выходить на дорожку скреперования. Кроме этого не допускаются работа без защитных кожухов на

вращающихся деталях лебедки, одновременные включение рабочего и холостого барабанов, подъем и опускание грузов скреперной лебедкой.

Расстояние от скреперной лебедки до места загрузки скрепера должно составлять не менее 5 м. Отношение ширины скрепера к ширине выработки при доставке руды жесткими скреперами должно составлять не менее 0,4—0,6, шарнирно-складывающимися — не менее

0,5—0,8.

При скреперовании в рудоспуск руды с размером кондиционного куска до 400 мм перекрытие рудоспуска выполняют в виде решетки грохота или железобетонной плиты с контрольной щелью, ориентированной длинной стороной поперек штрека и огражденной поручнем.

Скреперную лебедку необходимо устанавливать таким образом, чтобы в камере с одной стороны оставался проход шириною не менее 0,7 м для обслуживания лебедки, а с другой стороны — 0,6 м для ведения монтажных работ.

При безлюковой погрузке руды скреперными установками загрузку состава следует по возможности производить одновременно из нескольких соседних скреперных выработок, причем в этом случае длина вагона должна быть кратной расстоянию между скреперными выработками.

В процессе эксплуатации скреперной установки машинист осуществляет постоянный контроль за состоянием скрепера, лебедки, канатов, проверяет болтовые крепления, регулировку тормозных лент, наличие масла в редукторе. По окончании смены машинист должен подтянуть скрепер к рудоспуску, подвесить канат на специальные крючья, отключить двигатель лебедки, очистить лебедку от грязи и масла.

Еженедельно машинист и участковый электрослесарь производят ремонтный осмотр лебедки: вскрывают редуктор и проверяют состояние подшипников, зацепления зубчатых колес, уплотнений, тормозной ленты, выполняют регулировку и смазку сборочных единиц.

Текущий ремонт лебедки производят через 2—3 мес, капитальный — через 2—2,5 года. Наиболее характерные неисправности скреперных лебедок, причины их возникновения,

методы устранения приведены в табл. 7.4.

Вопросы для самопроверки

1.Начертите схемы скреперных установок с использованием двух- и трехбарабанных скреперных лебедок. Укажите на схемах основные сборочные единицы скреперных установок и объясните принцип работы скреперной установки.

2.Начертите кинематическую схему двухбарабанной скреперной лебедки и объясните принцип ее работы.