Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

В.А. Романов, и.П. Кавыршин эксплуатация карьерного оборудования

ПРАКТИКУМ

Учебное пособие

Издательство ТулГУ

Тула 2009

УДК 622.68.004(075.8)

Романов В.А. Эксплуатация карьерного оборудования. Практикум: учеб. пособие / В.А. Романов, И.П. Кавыршин. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. – 138 с.

ISBN 978-5-7679-1424-1

Приведены наиболее характерные задачи по основным вопросам производственной и технической эксплуатации основных видов карьерного оборудования, описана методика и показаны примеры их решения.

Предназначено для подготовки дипломированных специалистов по специальностей 130403 «Открытые горные работы» направления подготовки 130400 «Горное дело» и 150404 Горные машины и оборудование направления 150400 «Технологические машины и оборудование». Может быть полезно для студентов, обучающихся по специальностям «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» и «Горные машины и оборудование»

Табл. 32. Ил. 21. Библиогр.: 10 назв.

Печатается по решению библиотечно-издательского совета Тульского государственного университета.

Рецензенты: д-р техн. наук, проф. Новомосковского института

Российского химико- технологического

университета Л.В. Лукиенко;

Тульское региональное отделение Академии горных

наук, ученый секретарь ТРО АГН, д-р. техн. наук,

проф. А.Е. Пушкарев

 В.А. Романов, И.П. Кавыршин, 2009

ISBN 978-5-7679-1424-1  Издательство ТулГУ, 2009

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………6

1. РАСЧЕТ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ И

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ БУРИЛЬНЫХ МАШИН………………

1.1. Теоретические основы процесса бурения и расчетные

зависимости………………………………………………………

1.1.1. Теория рабочего процесса буровых машин ударного

и ударно-вращательного бурения……………………….

1.1.2. Теория рабочего процесса машин вращательного

бурения шарошечными долотами……………………….

1.1.3. Теориия рабочего процесса машин вращательного

бурения резцовыми долотами ……………………………

1.1.4. Физические основы термического (огневого) бурения….

1.1.5. Определение производительности буровых станков……

1.2. Задачи для выполнения практических работ…………………..

1.2.1. Определение теоретической скорости бурения и

энергии единичного удара погружного

пневмоударника…………………………………………..

1.2.2. Определение частоты ударов и мощности погружного

пневмоударника……………………………………………

1.2.3. Определение режимных параметров бурения породы

шарошечным долотом…………………………………….

1.2.4. Определение режимных параметров бурения породы

режущим долотом…………………………………

1.2.5. Определение производительности буровых станков…….

1.3. Примеры решения задач…………………………………………

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВЫЕМОЧНО-

ТРАНСПОРТИРУЮЩИХ МАШИН…………………………………

2.1. Методика расчета и расчетные зависимости…………………….

2.1.1. Тяговый, статический расчеты и расчет устойчивости

бульдозера……………………………………………………

2.1.2. Тяговый и статический расчеты рыхлителя……………….

2.1.3. Тяговый расчет и расчет устойчивости скрепера…………

2.1.4. Тяговый, статический расчеты и расчет устойчивости

одноковшового фронтального погрузчика…………………

2.1.5. Расчет производительности выемочно-

транспортирующих машин………………………………...

2.2. Задачи для выполнения практических работ……………………

2.2.1.Определение рабочих параметров бульдозера………………

2.2.2. Определение рабочих параметров навесного

рыхлительного оборудования ………………………………

2.2.3. Определение основных эксплуатационных параметров

самоходного двухмоторного скрепера………………………

2.2.4. Определение эксплуатационных параметров

одноковшового колесного фронтального погрузчика…

2.3. Примеры решения задач………………………………………

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА НАГРУЗОК НА

РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ, МОЩНОСТИ ПРИВОДОВ

ЭКСКАВАТОРОВ И ИХ ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ……………………

3.1. Методика расчета и расчетные зависимости……………………..

3.1.1. Определение линейных размеров и масс основных

элементов рабочего оборудования экскаваторов……….

3.1.2. Условия работы приводов главных механизмов

экскаваторов…………………………………………………

3.1.3. Определение нагрузок на рабочее оборудование прямых

карьерных лопат……….…………………………………….

3.1.4. Определение средневзвешенной мощности приводов

главных механизмов карьерных лопат по нагрузочным

диаграммам……………………………………………………

3.1.5. Определение нагрузок на рабочее оборудование

драглайнов…………………………………………….........

3.1.6. Определение средневзвешенной мощности приводов

главных механизмов драглайнов по нагрузочным

диаграммам……..…………………………………………

3.1.7. Тяговый расчет гусеничного ходового

оборудования……..

3.1.8. Тяговый расчет шагающего ходового оборудования………

3.2. Задачи для выполнения практических работ..……………………

3.2.1. Определение эксплуаиационных параметров рабочего

оборудования прямой механической лопаты……………….

3.2.2. Определение эксплуатационных параметров рабочего

оборудования драглайна……………………………………..

3.2.3. Тяговый расчет двухгусеничного хода одноковшового

экскаватора……………………………………………………

3.2.4. Определение мощности привода шагающего

механизма драглайна………………………………………..

3.3. Примеры решения задач……………………………………………

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ТЕХНИЧЕСКИХ ОБСЛУЖИВАНИЙ

И РЕМОНТОВ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

КАРЬЕРОВ ………………………………………………………………..

4.1. Методы определения числа технических обслуживаний

и ремонтов………………………………………………………….

4.2. Постановка задачи и исходные данные……………………………

4.3. Порядок решения задачи……………………………………………

4.4. Примеры решения задачи…………………………………………...

5. РАСЧЕТ РЕМОНТНОЙ БАЗЫ ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО

ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА МЕХАНИЧЕСКОГО

ОБОРУДОВАНИЯ КАРЬЕРОВ………………………………………

5.1. Общие сведения о ремонных базах……………………………..

5.2. Постановка задачи и исходные данные………………………….

5.3. Порядок расчета ремонтной базы ценностным методом………

5.4. Пример расчета……………………….

6. ПРОВЕРКА ФУНДАМЕНТА ПОД УСТАНОВКУ

СТАЦИОНАРНОЙ МАШИНЫ………………………………………..

6.1. Основные положения………………………………………………

6.2. Постановка задачи и исходные данные…………………………..

6.3. Порядок выполнения работы………………………………………

6.4. Пример расчета фундамента ………………..……………………..

Библиографический список………………………………………………

Введение

Горно-добывающая промышленность России на современном этапе характеризуется преимущественным развитием открытого способа разработки полезных ископаемых.

Базой для повышения эффективности открытых разработок является не только совершенствование технологии горных работ, но и расширение комплексной механизации и автоматизации всех основных и вспомогательных операций на основе совершенствования механического оборудования карьеров, роста единичных мощностей горных и транспортных машин [1,2,3].

Основными направлениями технического прогресса в области открытых разработок месторождений полезных ископаемых во всех горнодобывающих отраслях являются:

• строительство крупных карьеров для повышения уровня добычи и улучшения технико-экономических показателей;

• дальнейшая концентрация производства и повышени нагрузки

на забой с использованием высокопроизводительных средств меха-

низации в каждом звене технологического процесса;

• комплексная механизация основных и вспомогательных процессов;

• внедрение поточной технологии разработки.

Основной машиной технологического процесса на карьере является выемочно-погрузочная, выемочно-транспортирующая или транспортная машина. В общей технологии открытых горных работ при разработке месторождений, сложенных скальными породами, одним из основных производственных процессов являются буровзрывные работы.

В настоящее время на карьерах используют большое количество горного и транспортного оборудования отечественного и зарубежного производства. Наряду с оборудованием малой мощности на карьерах применяют мощное и сверхмощное оборудование (до нескольких тысяч киловатт). Количественный рост парка оборудования сопровождается качественным его изменением за счет увеличения единичной мощности, грузоподъемности транспортных средств, создания более безопасного, надежного и ремонтопригодного оборудования, обладающего высокой комфортностью для экипажа и удобством в управлении.

Одним из важнейших направлений комплексной механизации открытых горных работ является применение мобильного оборудования и в первую очередь – бульдозеров и рыхлителей. Все большее применение на карьерах и разрезах находят скреперы, одноковшовые фронтальные погрузчики и машины для послойного фрезерования грунтов.

Мобильная техника отличается большой подвижностью и маневренностью, возможностью быстрого приведения в готовность для выполнения определенного вида работ, сравнительно небольшими размерами и массой, невысокой стоимостью и при соответствующей организации работ может стать конкурентоспособной по отношению к крупному высокопроизводительному основному оборудованию.

Необходимость применения мобильной техники на открытых горных работах вызвана удаленностью и разобщенностью отдельных участков и мест разработки, складов, отвалов, потребностью оперативного и срочного перебазирования технических средств, нецелесообразностью использования громоздкого и тяжелого оборудования при проведении незначительных и кратковременных работ, малым рабочим пространством, небольшим масштабом работ, не оправдывающим приобретения крупного и дорогостоящего оборудования.

Мобильное оборудование необходимо для выполнения многих специальных работ на карьерах [1,2,3]. К их числу могут быть отнесены:

- производство раздельной выемки и погрузки горной массы, шихтовки полезных ископаемых, зачистки кровли и почвы залежей, подборки осыпей, развалов взорванного материала, укладки в штабель, доработки забоев и т. д.;

- перемещение горной массы на небольшие расстояния, к месту погрузки в транспортные средства, в отвал, приемный бункер, к рудоспуску, перегрузочному пункту;

- выполнение планировочных и уборочных работ в забоях, на складах, отвалах, дорогах, удаление негабарита, сооружение и поддержание дорог, размещение и разравнивание плодородного слоя почвы при рекультивации и т. д.;

- производство различных вспомогательных работ по подъему и доставке материалов, тяжелых деталей и узлов к экскаваторам, буровым станкам и другим машинам, по передвижке железнодорожных путей и конвейерных ставов, рыхлению крепких и мерзлых пород, участие в выполнении различных подъемно-погрузочных, строительных, монтажных, такелажных и других работ.

Горный инженер, окончивший вуз по специальности «Открытые горные работы» или «Горные машины и оборудование», не только должен знать конструктивные особенности и принцип работы горных машины, но и уметь их квалифицированно эксплуатировать, поскольку от правильной эксплуатации зависит не только производительность труда и себестоимость продукции горного предприятия, но и экологическая безопасность ведения горных работ и рациональное природопользование. Высококвалифицированный специалист должен уметь в необходимом объеме проводить технические испытания и научные исследования, обоснованно выбирать технологическое оборудование и назначать рациональные режимы его работы.

Одна из важнейших ролей в процессе подготовки специалистов по эффективной технической и производственной эксплуатации горных машин отводится дисциплине «Эксплуатация карьерного оборудования» и, в частности, практическим работам по этой дисциплине.

Предлагаемое учебное пособие может быть полезным и для студентов специальности «Горные машины и оборудование» при изучении дисциплины «Эксплуатация горных машин».