Горные машины ответы

Характеристику внешней сети рассчитывают по точкам в интервале подач от 0 до (1,5 – 1,6)·Qр .т с шагом, равным (0,2 – 0,25)·Qр .т. Результаты расчёта представляют в виде соответствующей таблицы, по которой строится график

характеристики Hс−Q.

Рабочий режим водоотливной установки определяют графически по точке пересечения характеристики внешней сети с суммарной напорной характеристикой рабочих насосов.

В результате построения определяют ожидаемые расходы Q0, напор H0 и кпд η0 насосов.

Мощность двигателя насоса рассчитывают по формуле

N= H0 Q0

1000 η0

Годовой расход энергии (кВт·ч) на водоотлив определяют по формуле

где ρ - плотность воды, кг/м3; QH и Qmax – соответственно нормальный и максимальный суточные водопритоки в водосборник установки, м3/сут; HO . H и ηO. H – ожидаемый напор (м) и к.п.д. насосов при откачке нормального водопритока; Hom и ηom - то же, при откачке максимального притока; ZH и Zm - количество дней в году соответственно с

нормальным и максимальным водопритоками; ηдв и ηс - к.п.д. соответственно электродвигателя и электросети.

Коэффициент 1,05 учитывает дополнительный расход энергии вспомогательным оборудованием насосной станции. Остальные числовые коэффициенты связаны с различием в размерности параметров, входящих в формулу, и итога вычислений.

39. Вентиляторные установки главного проветривания;

Вентиляторные установки главного проветривания предназначены для вентиляции всех выработок горного предприятия (шахты, рудника, карьера) или его части (крыло, блок, панель и т.д.). В соответствии с ПБ на шахтах и подземных рудниках эти установки располагаются на поверхности у устья герметически закрытых стволов, шурфов, штолен и скважин.

Главные вентиляторные установки должны состоять не менее чем из двух вентиляторных агрегатов, один из которых должен быть резервным. Вентиляторы на газовых шахтах должны быть одного типоразмера. На негазовых шахтах главные вентиляторные установки могут состоять из одного агрегата с резервным электроприводом.

Кроме того, главные вентиляторные установки должны быть оборудованы реверсивными устройствами, обеспечивающими изменение направления воздушного потока (вентиляционной струи) на противоположное во всех горных выработках, проветриваемых за счет общешахтной депрессии. Если уровень шума вентиляторных установок выше допустимых норм, то они должны оборудоваться глушителями шума.

Рабочий и резервный вентиляторы соединяются со стволом шахты системой вентиляционных каналов: подводящего, всасывающих, нагнетательных, обводных и диффузора с выходной частью. Каналы выполняются в бетоне в комплексе со зданием, в котором размещаются вентиляторные агрегаты.

Таким образом, в общем случае в состав вентиляторной установки главного проветривания входят: два вентиляторных агрегата, состоящих из вентиляторов с электродвигателями и аппаратуры управления, автоматизации и контроля; вспомогательное оборудование для переключения и реверсирования воздушного потока; система вентиляционных каналов, обеспечивающих прямую и реверсивную работу каждого из вентиляторов; глушители шума.

40. Назначение и классификация вентиляторных установок;

Вентиляторные установки на горных предприятиях служат для проветривания горных выработок и поддержания в них комфортных и безопасных условий труда путем создания атмосферных условий, при которых состав, скорость перемещения и температура воздуха соответствовали бы требованиям отраслевых ПБ.

Атмосферный воздух, проходя по горным выработкам, изменяет свой состав. Содержание кислорода в нем уменьшается, а углекислого газа увеличивается. Кроме того, в него попадают такие газы, как азот, оксид углерода, сероводород, сернистый газ, оксиды азота, метан, а также пыль, пары воды и другие вещества, выделяющиеся из горных пород и образующиеся при производстве горных работ.

Содержание газов в воздухе характеризуется их концентрацией, представляющей собой отношение объема (объемная концентрация) или массы (массовая концентрация) данного газа ко всему количеству газовоздушной смеси.

Воздух, поступивший с поверхности в горные выработки и претерпевший изменения, называется рудничным. Воздушная струя, движущаяся от воздухоподающего ствола к забоям, называется поступающей, а от забоев к воздуховыдающему стволу – исходящей.

Рудничный воздух в основном состоит из следующих компонентов:

•кислорода, минимальное содержание которого согласно ПБ должно быть не менее 20 % по объему;

•углекислого газа, максимальное допустимое содержание которого не должно превышать: 0,5 % на рабочих местах и в исходящих струях участков; 0,75 % в выработках с исходящей струей крыла, горизонта и шахты в целом;

•оксида углерода, объемная концентрация которого в рудничном воздухе действующих и строящихся выработок не должна превышать 0,0016 %;

•оксидов азота, образующихся при взрывных работах. Их содержание не должно превышать 0,00025 % по объему в пересчете на диоксид азота NО 2 ;

•сернистого газа, содержание которого не должно превышать 0,00035 % по объему.

Особое место в рудничной атмосфере занимает метан. С воздухом метан образует горючие и взрывчатые смеси. Причем при объемной концентрации метана в воздухе до 5 – 6 % метано-воздушная смесь не взрывается; свыше 14 – 15% - не горит и не взрывается.

Все шахты и рудники, в которых хотя бы в одной выработке был обнаружен метан, относят к опасным по газу, что влечет за собой дополнительные требования к обеспечению безопасности. При этом все опасные по газу шахты разделяются на пять категорий: I (относительная метанообильность до 5 м3/т добычи), II (от 5 до 10 м3/т), III (от 10 до 15 м3/т), сверхкатегорные (15 м3/т и более) и опасные по внезапным выбросам. По метанообильности рудники разделяют на четыре категории: I ( до 7 м3/т), II (от 7 до 14 м3/т), III ( от 14 до 21 м3/т) и сверхкатегорные (21 м3/т и более).

С учетом отмеченного выше, процесс проветривания горных выработок должен обеспечить в рудничном воздухе необходимое количество кислорода, а также разбавить выделяющиеся вредные газы и вещества до допустимых концентраций, что и определяет в основном объем воздуха, который необходим для проветривания. Этот процесс осуществляется с помощью специальных вентиляторов, предназначенных для горной промышленности.

По назначению вентиляторные установки подразделяются на главные, вспомогательные и местного проветривания. Вентиляторные установки главного проветривания предназначены для вентиляции всех выработок горного предприятия (шахты, рудника, карьера) или его части (крыло, блок, панель и т.д.). В соответствии с ПБ на шахтах и подземных рудниках эти установки располагаются на поверхности у устья герметически закрытых стволов, шурфов, штолен и скважин.

Вспомогательные вентиляторные установки предназначены для проветривания стволов и капитальных выработок при их проходке, а также отдельных участков горного предприятия. Обычно они располагаются, как и главные, на дневной поверхности.

Вентиляторные установки местного проветривания используются для вентиляции тупиковых выработок, забоев и отдельных застойных зон.

Соответственно по назначению разделяются и вентиляторы: вентиляторы главного проветривания, вспомогательные вентиляторы и вентиляторы местного проветривания.

По способу проветривания главные вентиляторные установки подразделяют на всасывающие и нагнетательные. Всасывающий способ проветривания применяют, как правило, на шахтах, опасных по газу, нагнетательный – на шахтах, не опасных по газу. Иногда применяют нагнетательно-всасывающий способ проветривания. В этом случае два вентилятора работают последовательно – один на нагнетание, а другой на всасывание.

В составе главных и вспомогательных вентиляторных установок используют как осевые, так и центробежные вентиляторы. Вентиляторы местного проветривания являются в основном осевыми.

Карьерные вентиляторные установки разделяются, кроме того, на стационарные и передвижные. Стационарные установки, как правило, имеют систему закрытых каналов (подземных выработок или трубопроводов), по которым подается в карьер или отсасывается из него воздух. Передвижные вентиляторные установки изменяют свое местоположение по мере перемещения зон максимального выделения пыли и вредных газов в карьере и не имеют специальных каналов для подачи по ним воздуха. Воздушный поток, формируемый проточной частью вентиляторного агрегата, по выходе из него распространяется в атмосфере карьерного пространства, вовлекая в движение значительные ее массы за счет сил трения и эжектирующего действия потока.

41. Общее устройство вентиляторных установок главного проветривания;

Устройство вентиляторной установки зависит от ее назначения, расположения, типа применяемых вентиляторов и требований отраслевых Правил безопасности и Правил технической эксплуатации, предъявляемых к установкам различных типов.

В составе вентиляторных установок главного проветривания одинаково широко применяются как центробежные, так и осевые вентиляторы. Центробежные вентиляторы главного проветривания в соответствии с ГОСТ 11004–84 изготавливаются одноступенчатыми с односторонним (ВЦ) и двусторонним (ВЦД) подводом воздуха с диаметрами рабочих колес от 1,6 до 4,75 м, номинальной подачей от 25 до 630 м3/с и номинальным статическим давлением от 2450 до 7000 Па.

Основным способом регулирования рабочего режима центробежных вентиляторов главного проветривания является изменение угла установки лопаток входного направляющего аппарата (НА). На отдельных моделях центробежных вентиляторов предусмотрено регулирование режима изменением частоты вращения приводного электродвигателя. Осевые вентиляторы главного проветривания, выпускаемые серийно, охватывают диапазон подач от 10 до 580 м3/с и статических давлений от 600 до 3900 Па и предназначены для проветривания горных предприятий с относительно небольшим сопротивлением вентиляционной сети. Все они выполнены по двухступенчатой схеме и имеют спрямляющенаправляющий аппарат, расположенный между рабочими колесами 1-й и 2-й ступеней, и спрямляющий аппарат за рабочим колесом 2-й ступени.

Главные вентиляторные установки должны состоять не менее чем из двух вентиляторных агрегатов, один из которых должен быть резервным. Вентиляторы на газовых шахтах должны быть одного типоразмера. На негазовых шахтах главные вентиляторные установки могут состоять из одного агрегата с резервным электроприводом.

Кроме того, главные вентиляторные установки должны быть оборудованы реверсивными устройствами, обеспечивающими изменение направления воздушного потока (вентиляционной струи) на противоположное во всех горных выработках, проветриваемых за счет общешахтной депрессии. Если уровень шума вентиляторных установок выше допустимых норм, то они должны оборудоваться глушителями шума.

Рабочий и резервный вентиляторы соединяются со стволом шахты системой вентиляционных каналов: подводящего, всасывающих, нагнетательных, обводных и диффузора с выходной частью. Каналы выполняются в бетоне в комплексе со зданием, в котором размещаются вентиляторные агрегаты.

Таким образом, в общем случае в состав вентиляторной установки главного проветривания входят: два вентиляторных агрегата, состоящих из вентиляторов с электродвигателями и аппаратуры управления, автоматизации и контроля; вспомогательное оборудование для переключения и реверсирования воздушного потока; система вентиляционных каналов, обеспечивающих прямую и реверсивную работу каждого из вентиляторов; глушители шума.

Вспомогательное оборудование включает в себя: ляды, с помощью которых перекрываются вентиляционные каналы; механизмы для открывания и закрывания ляд; устройства для уплотнения ляд; люки для доступа в каналы. Ляды выполняются по типу падающих или самоходных вертикальных дверей. В качестве привода ляд применяются лебедки с системой канатов (падающие ляды), а также цепной привод с червячным редуктором и винтовой с мотор-редуктором для самоходных вертикальных ляд.

Компоновка вентиляторной установки определяется типом вентилятора: осевой или центробежный, с одноили двухсторонним входом, реверсивный или нет.

Центробежные вентиляторы являются нереверсивными. Поэтому вентиляторные установки с центробежными вентиляторами имеют обводные каналы, по которым воздух нагнетается в шахту при реверсивном режиме работы вентилятора. Для компоновки таких установок характерен также общий диффузор для обоих вентиляторов, который на некоторой высоте переходит в сужающуюся надстройку (конфузор).

На рис.1 показаны принципиальные технологические схемы вентиляторных установок с центробежными вентиляторами. При работе рабочего вентилятора 1 на всасывание (нормальный режим) ляда 2 подводящего канала, ляда 3 переключения всасывающего канала рабочего вентилятора, отсекающая ляда 4 нагнетательного канала рабочего вентилятора и ляда 5 диффузора открыты. Отсекающая ляда 6, ляда переключения 7 резервного вентилятора 8 и ляда 9 всасывающей будки закрыты. При этом воздух поступает к рабочему вентилятору через главный подводящий и всасывающие каналы (схема движения воздуха показана сплошными стрелками) и через нагнетательные каналы и диффузор нагнетается в атмосферу. При переключении на резервный вентилятор ляды 3 и 4 закрываются, а ляды 6 и 7 открываются.

При работе на нагнетание (реверсивный режим) вентилятор всасывает воздух из атмосферы через открытую ляду 9 всасывающей будки и нагнетает его через обводной канал, связанный с подводящим каналом, в шахту (схема движения воздуха показана пунктирными стрелками). Ляда 5 диффузора при этом закрыта.

Рис.1. Принципиальные технологические схемы установок главного проветривания с центробежными вентиляторами: а – одностороннего входа; б – двухстороннего входа

42. Аэродинамические характеристики вентиляторов;

Аэродинамические характеристики вентиляторов (вентиляторных установок) определяются опытным путем и представляют совокупность графических зависимостей статического давления Hст и статического коэффициента

полезного действия ηст от расхода (подачи) Q воздуха при различных регулируемых параметрах вентиляторных

агрегатов (частотах вращения, углах установки лопастей рабочего колеса и пр.).

Статическое давление вентилятора численно равно разности давлений в нагнетательном и всасывающем каналах вентиляторной установки. Оно отображает приращение в каналах вентилятора удельной энергии давления газа, отнесенной к его объему. Приращение удельной кинетической энергии воздуха в каналах вентиляторной установки практически равно нулю, так как скорости соответствующих потоков в нагнетательном и всасывающем каналах примерно одинаковы. Приращением удельной энергии положения в поле тяжести Земли можно пренебречь из-за малой плотности воздуха. Поэтому статическое давление с достаточной точностью отображает величину полной удельной энергии, приобретаемой воздухом в каналах вентиляторной установки.

Статический КПД вентиляторной установки определяется следующим образом:

где Hст - статическое давление вентилятора, Па; Q - расход воздуха, м3/с; N - потребляемая вентилятором мощность, кВт.

К режиму работы вентиляторов предъявляются три основных требования: обеспечение необходимой подачи, экономичность и устойчивость. Исходя из последних двух условий, на напорной характеристике вентилятора выделяют зону промышленного использования. Режим работы вентилятора главного проветривания считается экономичным, если

ηст >0 ,6 .

Центробежные вентиляторы имеют пологопадающую характеристику статического давления Hст−Q (рис. 2, а), для которой все режимы работы являются устойчивыми. Поэтому зона промышленного использования 1 – 2 характеристики Hст−Q центробежного вентилятора определяется только из условия экономичности. Осевые вентиляторы имеют, как правило, седлообразную характеристику Hст−Q со впадинами и даже с разрывами (рис. 2, б). Поэтому осевые

вентиляторы в некотором диапазоне подач могут иметь неустойчивые режимы работы. Исходя из этого, со стороны малых подач, где указанная характеристика имеет впадины и разрывы, зона промышленного использования ограничивается условием устойчивости (точка 7), а со стороны больших подач условием экономичности (точка 2).

Отличительной эксплуатационной особенностью вентиляторных установок является их работа на внешнюю сеть, сопротивление которой постоянно меняется в связи с развитием фронта работ и изменением климатических и горнотехнических условий. Кроме того, вентиляторы главного проветривания имеют очень большой срок службы: от 14 до 20 лет. За это время характеристика внешней сети может измениться в значительных пределах. Поэтому для того, чтобы вентиляторная установка могла обеспечить необходимую подачу воздуха в течение всего срока службы, она должна быть регулируемой.

Регулирование режима работы осевых вентиляторов типа ВОД осуществляют в настоящее время за счет изменения углов установки лопастей рабочего колеса. При этом поворот лопастей производится дискретно через 5 град. Поэтому регулирование получается ступенчатым.

Режимы работы центробежных вентиляторов регулируются изменением углов установки лопаток направляющих аппаратов или частоты вращения η рабочего колеса. Оба эти способа регулирования являются непрерывными.

Комбинированный способ регулирования заключается в том, что в диапазонах рабочего режима вентиляторов осуществляется подрегулировка (тонкое регулирование) различными способами (направляющим аппаратом, задвижкой в вентиляционном канале и т.д.).

Рис. 2. Определение зоны промышленного использования вентиляторов главного проветривания по их индивидуальным характеристикам: а – центробежного вентилятора; б – осевого вентилятора

В связи с этим для вентиляторов выбирают не индивидуальные, а универсальные характеристики, используя на практике при расчетах только ее часть – область промышленного использования, в которой все режимы работы являются экономичными и устойчивыми. Для ее получения на каждой напорной характеристике выделяют зону промышленного использования и соответственные концы этих зон соединяют линиями, которые являются границами области по условиям экономичности и устойчивости. Поэтому аэродинамические характеристики вентиляторов главного проветривания имеют вид, показанный на рис. 2. (а) и 2. (б).

43. Выбор вентилятора и способа его регулирования;

Для выбора вентилятора на сводные графики областей промышленного использования шахтных вентиляторов главного проветривания (рис. 3.1 – 3.3) наносят точки с координатами ( Q ,H min ) и ( Q ,H max ) и выбирают вентилятор,

в область промышленного использования которого входят эти точки.

Заданным условиям могут соответствовать более двух вентиляторов. С экономической точки зрения наиболее выгодным является вентилятор, для которого годовые затраты с учетом капитальных вложений минимальны.

При выборе способа регулирования определенного типоразмера вентилятора нужно руководствоваться следующим положением.

В том случае, если обе расчетные точки входят в область промышленного использования одного вентилятора при данной частоте его вращения и числе лопаток рабочих колес, то регулирование рабочего режима следует предусматривать только поворотом НА – направляющего аппарата (у центробежных вентиляторов ВЦ и ВЦД) или поворотом лопаток рабочих колес в сочетании с тонким регулированием лопатками СНА – спрямляющее-направляющим аппаратом (у осевых вентиляторов).

Если в область промышленного использования вентилятора входит только точка с координатами ( Q ,H min ,H max ),

которая находится вне этой области, то следует предусмотреть дополнительное грубое (ступенчатое) регулирование изменения частоты вращения вентилятора, путем замены приводного двигателя на другой, с иными оборотами и мощностью (у ВЦ и ВЦД) или снятием половины лопаток на втором рабочем колесе (у ВОД).

Вслучае необходимости существенного изменения подачи и давления вентилятора, он может быть оборудован регулируемым приводом (асинхронно-вентильным каскадом). Однако прибегать к такому способу регулирования следует, как правило, только в тех случаях, когда перечисленные выше способы не в состоянии обеспечить экономичное регулирование режима работы во всем диапазоне изменения необходимых подачи и давления.

Втом случае, если для обеспечения необходимых подачи и давления подходят два или более вентиляторов разных типоразмеров, то вентиляторную установку следует оборудовать такими вентиляторами и приводом, при которых приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию вентиляторной установки получают наименьшими:

C=EH K B +Cэ+ AB+CP +CO+CM ,

где EH – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений ( EH=0 ,15 год -1 ); K B – капитальные затраты на вентиляторную установку (стоимость строительных сооружений, механического оборудования, электропривода, аппаратуры амортизации, а также их монтажа), р.; Cэ – стоимость эксплуатации вентиляторной

установки, включающая амортизационные отчисления по каждому из перечисленных выше элементов установки AB,

стоимость электроэнергии, потребляемой установкой – CP, обслуживания – CO, ремонтов и наладок, материалов CM ,

р./год.

Способ регулирования рабочих режимов предусмотрен конструкцией вентилятора. Расчеты по регулированию заключаются в определении числа ступеней регулирования и рабочих режимов на этих ступенях, а также продолжительности работы на каждой из ступеней.

Для установления числа ступеней регулирования необходимо на аэродинамическую характеристику вентилятора наложить характеристики вентиляторной сети при Hmin , Hmax.

стик по справочникам и каталогам.

46-47Вентиляторные установки проветривания карьеров. Схемы и эксплуатационные параметры установок главного проветривания карьеров.

Вентиляторная установка главного проветривания обеспечивает воз-духообмен и нормальные атмосферные условия во всех выработках или в большей части выработок карьера.

Загрязнение атмосферного воздуха карьеров происходит из-за выде-ления пыли и вредных газов при буро-взрывных, выемочно-погрузочных итранспортных работах. На большинстве карьеров удаление вредных при-месей и оздоровление атмосферы в горных выработках осуществляют ес-тественным воздухообменом с окружающим пространством. Однако при наличии интенсивных источников загрязнения карьерной атмосферы естественный воздухообмен оказывается не эффективным. Его возможности резко снижаются с увеличением глубины карьеров. Поэтому в последние годы наряду с внедрением различных способов предотвращения выделе-ние пыли и газов в атмосферу на карьерах все большее распространение получает искусственное проветривание горных выработок при помощи вентиляторных установок.

На рис. 6.5 в качестве примера показана одна из возможных схем искусственного проветривания карьеров. Поток воздуха в прибортовых зонах карьера, где наблюдается наибольшее выделение пыли и газа, создается передвижными вентиляторными агрегатами 1 и он направлен ко входу в вентиляционный шурф 2, связывающий рабочее

пространство карьера сподземными выработками 3 дренажной шахты 4. Стационарный вентиля-торный агрегат 5 отсасывает воздух из дренажной шахты, обеспечивая не-обходимый перепад давлений и поступление воздуха в вентиляционный шурф и подземные выработки, как это показано стрелками на рисунке.

В схеме, изображенной на рис. 6.6, искусственное проветривание карьера обеспечивается двумя вентиляторными установками. Вентилятор-ный агрегат 1 по трубному каналу 2 подает чистый атмосферный воздух в застойную зону карьера, а по трубному каналу 3 вентилятор 4 отсасывает загрязненный воздух.

Рис. 6.5. Схема проветривания карьера с использованием подземных горных выработок

Рис. 6.6. Схема проветривания карьера с использованием стационарных вентиляционных трубопроводов

Схемы искусственного проветривания весьма разнообразны и зависят от общей конфигурации горных выработок, их глубины, протяженно-сти карьерного поля, климатических условий, направления и интенсивно-сти горных работ, а также интенсивности источников выделения пыли и вредных газов. Подавляющее большинство указанных схем базируется на применении стационарных или передвижных вентиляторных установок, а также на их комбинации.

48.Расчет вентиляторов главного проветривания для карьеров

Исходными данными для расчета и выбора стационарных вентиля-торов главного проветривания являются расчетные: расход воздуха – Qp и депрессия – H , необходимая для перемещения воздушного потока в кана-лах внешней сети. Эти величины определяют при проектировании схем проветривания горных выработок. Если протяженность каналов в сети вентилятора изменяется в процессе разработки месторождения, то прини-мают величины максимальной Нmax и минимальной min H депрессий. Эксплуатационный расчет вентилятора производят по максимальной

Нmax депрессии внешней сети и выполняют следующим образом. Расход воздуха с учетом относительной негерметичности каналов внешней сети равен:

где k y – коэффициент, учитывающий утечки воздуха через распредели-тельную арматуру и пр. ( k y =1,1 – 1,25); Qp – необходимый расход воз-духа в каналах внешней сети, м3/с.

Величина коэффициента k y принимается большей в тех случаях, когда проветривание выработок осуществляется через шахтный ствол, используемый для основных грузовых или вспомогательных спускоподъемных операций.

Выбор типа вентилятора позволяет на основе диаграмм полей ра-бочих режимов путем нанесения на них двух точек, одна из которых имеет координаты Q и Hmax , а другая – Q и min H определить типо-размер вентилятора.

Если обе точки попадают в поля рабочих режимов двух типов вентиляторов, то предпочтение отдается тому, который обеспечивает необходимые Q и Hmax при большей величине кпд. Для выбора наи-лучшего варианта производят анализ действительных рабочих режимов вентиляторных установок наложением напорной характеристики внешней сети на индивидуальные напорные характеристики вентиляторных агрегатов.

Расчет характеристик внешней сети выполняют при заданныхзначениях расчетных депрессий по формулам: при максимальной депрессии

Rmax=Hmax /Q2p (6.6)

при минимальной депрессии

Rmin=Hmin /Q2p (6.7)

Результаты расчета характеристик внешней сети при максималь-ном и минимальном значениях расчетных депрессий оформляют в виде таблицы, по которой производят построение указанных напорных характеристик.

Действительный рабочий режим вентиляторной установки опреде-ляется по точкам пересечения характеристик внешней сети с ветвями напорных характеристик вентилятора. В указанных точках рабочий ре-жим вентилятора должен обеспечивать производительность не меньше расчетной Q .

Мощность вентиляторного агрегата определяют по обоим ожидаемым режимам работы: при максимальной депрессии

N1=10−3 Hmax Q/ηmax (6.8)

при минимальной депрессии

N2=10−3 Hmin Q /ηmin (8.9)

гдеηmax ηmin

– к.п.д. вентилятора при работе соответственно с макси-мальной и минимальной депрессиями. Величину кпд определяют по соответ-ствующим изолиниям на напорной аэродинамической характеристике венти-лятора (рис. 6.7 – 6.15). Необходимую мощность привода вентилятора находят по наибольшей из двух вычисленных величин 1 N и 2 N с учетом резерва в 15 %.

Окончательный выбор вентилятора производят на основе технико-экономического сравнения возможных вариантов с анализом эксплуатацион-ных и капитальных затрат

50.ОТБОЙНЫЕ МОЛОТКИ

Отбойные молотки относятся к ручным машинам ударного действия и предназначены для отбойки угля, слабых пород и руд, дробления крупных кусков и образования лунок при креплении выработок и прокладке водосборных канавок. В отечественной горной промышленности отбойные молотки начали применяться с 1904 г. и в настоящее время получили широкое распространение при проходческих, очистных и подготовительных и строительных работах.

В последние годы наибольшее распространение получили пневматические отбойные молотки МО-5П, МО-6П, МО-7П, имеющие одинаковую конструкцию и отличающиеся в основном габаритами и массой.

Принцип работы его очень прост: наносится серия ударов по материалу, который разрушается из-за быстроты ударов (1000-1500 в минуту).Отбойные молотки используются в ремонтных, строительных, демонтажных работах — везде, где необходимо удаление твердых материалов, бетонных покрытий и т. д.

По мощности и типу выполняемых работ отбойные молотки делятся на три группы. Легкие молотки (5-6кг) предназначены для бытового использования. Его малой мощности хватает для выполнения работ в квартире или гараже (снятие кафеля, тротуарной плитки и т. д.) Отбойные молотки средней мощности и веса (5-10кг) используются в строительстве, а также при строительном ремонте. Мощности такого молотка вполне хватает для снятия старого асфальтного покрытия. Тяжелые отбойные молотки (до 30 кг) применяют в грунтовых работах, также они незаменимы в тяжелом строительстве и промышленности.

По типу источника энергии отбойные молотки делят на электрические, бензиновые и пневматические. Электрические молотки являются самым опасными, так как при работе с ними велика вероятность появления искры, что может привести к короткому замыканию и взрыву. Кроме того, электрический отбойный молоток привязан в источнику электроэнергии. Бензиновые молотки также имеют свои недостатки, но их неоспоримое преимущество — возможность работы где угодно, без привязки к «розетке». Также они менее опасны, но при использовании производят больше шума и требуют заправки бензином. Самый лучший вариант — пневматический отбойный молоток. Он не боится влаги и не искрит. Пневматические молотки работают на основе резкого расширения сжатого воздуха, который подается от компрессора, который может располагаться на значительном расстоянии от места проведения работ.

51. Перфораторы

перфораторы бывают: переносные, колонковые перфораторы, телескопные перфораторы. Пневматический перфоратор представляет собой поршневую машину ударно поворотного действия и предназначен для бурения шпуров в крепких породах с коэффициентом крепости f=8÷20;

Классификация перфораторов. В зависимости от условий применения пневматические перфораторы подразделяют на ручные, колонковые и телескопные. Ручные перфораторы по массе условно разделяются на три группы: легкие (до 18 кг), средние (18—25 кг) и тяжелые (более 25 кг). Колонковые перфораторы устанавливаются на распорных винтовых или пневматических колонках с автоподатчиками. Колонковые перфораторы имеют значительную массу (50—200 кг) и мощность; они неудобны в эксплуатации (при перестановке). Телескопные перфораторы имеют массу 25—50 кг и предназначены для бурения восстающих шпуров. Они состоят из собственно перфоратора и телескопически раздвигающегося пневматического поршневого податчика, соединенных между собой стяжными болтами. По частоте ударов различают перфораторы с частотой до 2000 ударов в минуту и быстроударные с частотой свыше 2000 ударов в минуту. По способу пылеподавления и очистки шпура от буровой мелочи различают перфораторы с продувкой сжатым воздухом, с промывкой водой или эмульсией и с отсосом пыли. По способу уменьшения вибрации различают перфораторы без специальных устройств и с виброгасящим устройствами каретки.

Устройство и принцип работы перфораторов. Перфоратор состоит из цилиндра с расположенным внутри него воздухораспределительно-ударным и поворотным механизмами, ствола и корпуса крана, стянутых между собой болтами буродержателя и рукоятки с виброгасящим пружинным устройством. Подвод сжатого воздуха к перфоратору осуществляется по резиновому рукаву. На подводящем шланге имеется масленка типа МА8 или МАИ для автоматической смазки молотка. Рукоятка имеет 4 положения и расположена на корпусе для пуска перфоратора. Также имеется глушитель шума, которой снижает шум при работе перфоратора в 1,5 раза.Сжатый воздух поступает в воздухораспределитель, заставляя поршень перемещаться. Благодаря механизму поворота бура поршень наносит удар по поворотной буксе и буру, в результате чего он вместе с вышеперечисленными узлами поворачивается на 10-15o.

52. БУРОВАЯ КАРЕТКА — установка для механизированного бурения шпуров и скважин в подземных горных выработках. В горизонтальных и наклонных горных выработках применяют самоходные буровые каретки (рис. 2), в вертикальных стволах шахт — подвесные.

Самоходная буровая каретка — платформа на пневматическом, колёсно-рельсовом или гусеничном ходу, на которой монтируется один или несколько (до 4 и более) гидравлических, реже винтовых манипуляторов с автоподатчиками и бурильными машинами вращательного, ударно-вращательного или вращательно-ударного действия. Некоторые буровые каретки оборудуются кабиной с крышей и пультом управления. При работе буровой каретки закрепляются в выработке

буровой каретке применяют длинноходовые, канатно-поршневые, цепные или винтовые податчики, позволяющие бурить шпур или скважину глубиной до 2,5-3,5 м и более одним длинным буром. При работе буровой каретки в забое электроэнергия к ним подаётся по кабелю, вода и сжатый воздух по шлангам.

53. ударно-вращательный способ бурения

Бурением называется процесс, при котором, с помощью специальной техники, разрушаются горные породы. Бурение делится на несколько видов: горизонтальное, вертикальное, наклонно направленное. По виду энергии, которая применяется, выделяют ручное бурение и механическое. Механическое бурение бывает ударным, вращательным. Технология ударного бурения подразумевает разрушение горной породы ударами буровых наконечников – долотов.

Ударное бурение различается по типам: канатное, штанговое.

Вращательное бурение (роторное, колонковое) осуществляется методом вращения буровых наконечников. Для большей продуктивности работы, эти два метода были совмещены в один – ударно-вращательный. Данный способ дает возможность разрушения средней твердости и твердых горных пород, с высокой производительностью вращательного метода и способностью к разрушению твердых пород – от ударного. Очень широко для этой цели используются пневмо-, гидроударники, основной их отличительной особенностью является большой крутящий момент. Самые распространенные буровые станки для ударно-вращательного способа бурения: СВУ-4, КБМ, СБУ-2, БА-1, ВУВБ-

1.

Пневмоударник и буровая колонка – рабочий орган буровой машины, ударный пневматический механизм, имеющий безклапанную (беззолотниковую) систему распределения воздуха. Пневмоударники, относящиеся к клапанному типу, работают на воздушно-водяной смеси, с золотниковым распределением воздуха – на воздушной и воздушно-водяной смеси.

Бурение с помощью пневмоударников имеет массу преимуществ: при бурении разрушенных, имеющих трещины пород исключена вероятность заклинивания буровой коронки, легкая очистка забоя от грязи и пыли дает возможность легко, быстро, удобно сменить инструмент.

Для пневмоударников характерна высокая степень стойкости, долговечности, надежности, высокие производительные показатели.

Гидроударник – гидравлическая машина для бурения, которая приводится в рабочее состояние энергией, получаемой от потока жидкости для промывки, она нагнетается по колонне бурильных труб с помощью насоса. Гидроударник относят к машинам прямого действия, имеющим клапанную систему распределения жидкости. Включается гидроударник, когда буровой снаряд касается забоя.

Гидроударные машины получили широкое распространение в буровом деле, они используются как для вспомогательной роли, так в качестве самостоятельного механизма, дающего высокие показатели производительности.

54.

55. СОЛО

1.Назначение Буровая установка Соло 7 С предназначена для очистного бурения и бурения длинных

шпуров/скважин. Буровая установка Тамрок Соло 7 С _ электро_гидравлическая буровая установка с одной стрелой для бурения длинных шпуров/скважин, предназначенная для очистного бурения при подземных разработках мощных месторождений. Прочная стрела ЗР (ZR) имеет трехметровый охват параллельного бурения. При помощи механизма вращения на 360° достигается полная параллельность, а широкий охват наклона вперед и назад обеспечивает возможность выполнения разнообразных задач бурения. При помощи данной буровой установки можно бурить восходящие скважины на глубину до 45 метров, а нисходящие _ до 54

разработках. АКСЕРА 5 _ независимо управляемая гидравлическая буровая установка, предназначенная для бурения

вертикальных, наклонных и горизонтальных шпуров/скважин. 2. Рекомендуемые условия работы