Патент на изобретение №2168021
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОТСЫПКИ ВЫСОКИХ ОТВАЛОВ ПРИ АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ
(57) Реферат: Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на открытых горных работах для засыпки глубоких логов и карьеров при применении автомобильного транспорта. Техническая задача – упрощение конструкции комплекса оборудования и увеличение общей емкости отвала за счет периодического переноса перегрузочного пункта для автосамосвалов в направлении подвигания отвального фронта работ при отсыпке вскрышных пород в глубоких логах и карьерах. Комплекс оборудования для отсыпки высоких отвалов при автомобильном транспорте включает перегрузочный пункт для автосамосвалов, транспортирующее устройство до отвалообразователя с тяговой лебедкой и отвалообразователь. Транспортирующее устройство выполнено в виде тележки с ковшом, опрокидывающимся через свою переднюю кромку посредством шарнирного закрепления ковша на передней части тележки, при этом на задней части ковша смонтированы ролики, на осях которых с возможностью поворота закреплено П-образное водило, соединенное с грузовым тросом тяговой лебедки, выполненной двухбарабанной и смонтированной на перегрузочном пункте для автосамосвалов. При этом ее холостой трос закреплен на задней стенке ковша и через блок, закрепленный на тележке, присоединен к холостому барабану тяговой лебедки. Отвалообразователь выполнен в виде самоходного опрокидывателя со шнековыми приводными опорами и рамой с криволинейными направляющими, на которые опираются ролики ковша при движении и опрокидывании его внутри рамы. На передней кромке этой рамы закреплен концевой блок, вокруг которого проходит грузовой трос от грузового барабана тяговой лебедки до П-образного водила ковша. Для выравнивания породы на переднем торце рамы смонтирован лемех с гидроцилиндрами, изменяющими его расположение относительно оси самоходного опрокидывателя. 1 з.п.ф-лы, 13 ил. Предлагаемое изобретение относится к горному делу и может быть использовано на открытых горных работах для засыпки глубоких логов и карьеров при применении автомобильного транспорта. Известен бульдозер для формирования отвалов пород (см. а.с. СССР N 375380, E 21 C 47/00, опубл. в БИ N 16, 1973 г.), вывозимых из карьера, состоящий из рамы, двигателя, лемеха, ходовой части и смонтированной на раме опорной плиты с зубчатой поверхностью. Недостатками известного технического решения являются: – снижение приемной способности отвального яруса при повышении его высоты вследствие увеличения ширины бермы безопасности, а, следовательно, и пути перемещения бульдозером к откосу яруса выгружаемой из кузова автосамосвала вскрышной породы; – опасность падения бульдозеров под откос при работе у бровки отвального яруса; – тенденция к снижению ярусов на действующих бульдозерных отвалах при применении большегрузных автосамосвалов, вызванная необходимостью увеличения приемной способности отвалов. Известно верхнее строение отвалообразователя (см. а.с. СССР N 1523669, E 21 C 47/04, опубл. в БИ N 43, 1989 г.), включающее поворотную платформу с установленной на ней надстройкой с отвальной консолью и консолью противовеса, приемную консоль, установленную с возможностью поворота относительно верхнего строения, причем оно снабжено поворотными связями, каждая из которых шарнирно соединена с надстройкой и выполнена с проушинами для соединения с поворотной платформой, при этом поворотная платформа выполнена с ответными проушинами и с подвижным приводным замыкающим элементом, причем расстояние между поворотными связями больше габарита приемной консоли. К недостаткам известного технического решения следует отнести сложность конструктивного исполнения верхнего строения отвалоообразователя и необходимость применения при транспортировке вскрышных пород из карьера автотранспортом дробильно-грохотильного узла перегрузки горной массы на конвейерный транспорт. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для отвалообразования на косогоре (см. а.с. СССР N 1023091, E 21 C 47/00, опубл. в БИ N 22, 1983 г.), включающее поворотные в горизонтальной плоскости консоль и укосину, соединенные П-образной рамой, установленные в вертикальной плоскости и связанные своими хвостовыми частями с опорами на откосе косогора, а головными посредством канатных лебедок – с площадками на откосе косогора и разгрузочную тележку на отвальном конвейере, расположенном на консоли. Укосина установлена над консолью и они соединены между собой в головной части посредством шарнира с горизонтальной осью вращения, а их хвостовые части соединены с опорами посредством шаровых шарниров. П-образная рама снабжена по концам шарнирами с горизонтальной осью вращения, при этом консоль и укосина снабжены соединяющими их в средней части дополнительными канатными лебедками и подвижными щеками с фиксирующими кронштейнами. Недостатками известного технического решения являются: – сложность конструктивного исполнения устройства для отвалообразования на косогоре, представляющего собой поворотную консоль, на которой расположен колесный отвальный конвейер с отвалоообразующей тележкой, и целую систему закрепляющих ее устройств; – сложность транспортирующего устройства, представляющего собой дробильно-грохотильный узел для перегрузки горной массы из автомобильного на конвейерный транспорт и установленный в штольне магистральный конвейер с перегрузочной тележкой; – ограничение ширины отсыпаемого на косогоре отвала радиусом поворотной консоли устройства для отвалообразования; – невозможность переноса по мере подвигания фронта отвальных работ предлагаемого устройства для отвалообразования, что значительно уменьшает объем отсыпаемого на косогоре отвала. Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции комплекса оборудования и увеличение общей емкости отвала за счет периодического переноса перегрузочного пункта для автосамосвалов в направлении подвигания отвального фронта работ при отсыпке вскрышных пород в глубоких логах и карьерах. Поставленная задача решается тем, что в комплексе оборудования для отсыпки высоких отвалов при автомобильном транспорте, включающем перегрузочный пункт для автосамосвалов, транспортирующее устройство до отвалообразователя с тяговой лебедкой и отвалообразователь, согласно предлагаемому техническому решению, транспортирующее устройство выполнено в виде тележки с ковшом, опрокидывающимся через свою переднюю кромку посредством шарнирного закрепления ковша на передней части тележки, при этом на задней части ковша смонтированы ролики, на осях которых с возможностью поворота закреплено П-образное водило, соединенное с грузовым тросом тяговой лебедки, выполненной двухбарабанной и смонтированной на перегрузочном пункте для автосамосвалов, при этом ее холостой трос закреплен на задней стенке ковша и через блок, закрепленный на тележке, присоединен к холостому барабану тяговой лебедки, а отвалообразователь выполнен в виде самоходного опрокидывателя со шнековыми приводными опорами и рамой с криволинейными направляющими, на которые опираются ролики ковша при движении и опрокидывании его внутри рамы, и на передней кромке этой рамы закреплен концевой блок, вокруг которого проходит грузовой трос от грузового барабана тяговой лебедки до П-образного водила ковша, а для разравнивания породы на переднем торце рамы смонтирован лемех с гидроцилиндрами, изменяющими его расположение относительно оси самоходного опрокидывателя. Существенными отличиями предлагаемого технического решения являются следующие. Выполнение транспортирующего устройства в виде тележки на колесном ходу позволяет транспортировать вскрышную породу непосредственно по разровненной рыхлой поверхности с помощью тяговой лебедки, так как перемещение тележки производится перекатыванием колес без сцепления их с грунтом, то есть не требуется уплотнения насыпанного отвала из породы строительства автодорог. Выполнение приемной емкости тележки в виде опрокидывающегося ковша с разгрузкой его через переднюю кромку с помощью тяговой лебедки значительно упрощает как саму конструкцию тележки, так и операцию по ее разгрузке. Опрокидывание ковша происходит при движении его в опрокидывателе по криволинейным направляющим с помощью П-образного водила, к которому прикреплен грузовой трос от тяговой лебедки. Опрокидывание ковша в криволинейных направляющих – надежная операция, не требующая больших затрат на техническое обслуживание. Наличие в данном комплексе двухбарабанной тяговой лебедки, смонтированной на перегрузочном пункте для автосамосвалов, позволяет не только улучшить процессы перемещения тележки и ее разгрузки в опрокидывателе, но и позволяет посредством грузового и холостого тросов тяговой лебедки осуществлять постоянную страховку от возможного сползания под откос отвала опрокидывателя и тележки, что повышает безопасность ведения горных работ на отвале. Выполнение отвалообразователя в виде самоходного опрокидывателя со шнековыми приводными опорами и рамой с криволинейными направляющими позволяет с помощью тележки осуществлять отвалообразование широким веерообразным фронтом, что уменьшает объем вспомогательных операций по переносу перегрузочного пункта для автосамосвалов (ПП). Использование шнековых приводных опор обеспечивает безаварийную работу самоходного опрокидывателя на бровке отвала. Длина шнековых опор по возможности принимается максимально большой, что увеличивает площадь опоры, обеспечивая хорошую работу самоходного опрокидывателя по свеженасыпанной горной породе. Наличие в конструкции самоходного опрокидывателя лемеха с гидроцилиндрами, позволяющими изменять его расположение относительно оси самоходного опрокидывателя, позволяет осуществлять им определенный объем планировочных работ и перемещение вскрышных пород по отвалу, а также направлять под откос поток разгружаемой горной породы из ковша тележки. Все это улучшает и упрощает процесс отвалообразования. Целесообразно тележку выполнить на шасси с бескамерными шинами, обеспечивающими удельное давление на грунт не более 0,15 Н/см2. Это позволяет перемещаться тележке с грузом по свеженасыпанной, предварительно разровненной породе. Возможность использования более долговечных бескамерных шин и малых скоростей перемещения тележки обеспечивает условия для создания тележки грузоподъемностью 200 тонн и более при малом давлении на грунт. Описанные выше существенные отличия предлагаемого технического решения дают нам основание утверждать, что это решение может найти самое широкое применение на отвалах с высотой Hотв > Hк (где Hк – критическая высота отвала, предел устойчивости, м) при формировании их в режиме управляемых деформаций. Сущность технического решения поясняется примерами конкретного исполнения и чертежами, где на: фиг. 1 дана принципиальная схема формирования высокого отвала в режиме управляемых деформаций с использованием предлагаемого комплекса оборудования для отсыпки высоких отвалов при автомобильном транспорте (комплекс оборудования для отвалов), разрез; фиг. 2 – комплекс оборудования отвалов, вид в плане; фиг. 3 – тележка, вид сбоку; фиг. 4 – то же, вид сзади; фиг. 5 – то же, вид в плане; фиг. 6 – то же при опрокидывании ковша, вид сбоку; фиг. 7 – самоходный опрокидыватель, вид сбоку; фиг. 8 – то же, разрез I-I на фиг. 7; фиг. 9 – ПП, выполненный с бункером из сборных железобетонных элементов (бункерно-эстакадный ПП); фиг. 10 – принципиальная схема отвалообразования с использованием одного комплекса оборудования для отвалов, вид в плане; фиг. 11 – то же, с использованием двух комплексов оборудования для отвалов, вид в плане; фиг. 12 – принципиальная схема формирования высокого отвала в карьере в восходящем порядке в режиме управляемых деформаций с использованием предлагаемого комплекса оборудования для отвалов, разрез, фиг.13 – то же в нисходящем порядке, разрез. Условные обозначения для фиг 1 – 12: hоб – высота обрушенной части формируемого отвала, м; ![]() hот – текущая высота отвала, отсыпаемого на обрушенную часть формируемого отвала, м; ![]() r – ширина насыпной части рабочей площадки формируемого отвала, м; rк – критическое значение величины r (предел устойчивости), м; ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Qсутк = nсм(Tсм – tпрсм)Vпг/Tцк, м3/сут, где nсм – количество смен в сутках, Tсм – продолжительность смены, мин; tпрсм – регламентированные простои комплекса в течение смены, мин; Vпr – объем породы в тележке 3, м3; Tцк – продолжительность технологического цикла комплекса оборудования для отвалов, величина которой определяется из следующего выражения Tцк = tп + tдв.г + tдв.x + tраз, мин, где tп – время погрузки тележки 3, мин; tдв.г – время движения тележки 3 с грузом, мин; tдв.x – время движения тележки 3 без груза, мин; tраз – время разгрузки тележки 3 в самоходном опрокидывателе 10, мин. При этом величина Tцк по мере уходки отвального фронта горных работ (ОФГР) от эстакадного ПП 1 увеличивается, что ведет к снижению производительности Qсутк , определяющей приемную способность рабочего сектора формируемого отвала. Максимальное значение уходки ОФГР с одной установки эстакадного ПП 1 равно шагу Шп его переноса (фиг. 1) на консолидированные породы формируемого отвала. В связи с этим для усреднения и увеличения приемной способности формируемого отвала целесообразно иметь в работе как минимум два комплекса оборудования для отвалов, работающих в секторах с отставанием их ОФГР друг от друга на 0,5 Шп. В рабочих секторах укладку породы в отвал 34 осуществляют дугообразными заходками шириной 3 – 5 м. Из вышесказанного также следует, что отсыпка отвала 34 в рабочем секторе периодически прекращается: – при достижении ОФГР предельных контуров 35 во время принудительного обрушения части пород сектора; – при максимальной уходке ОФГР, равной величине Шп, во время переноса эстакадного ПП 1. В этих условиях для обеспечения непрерывной работы на отвале 34 предлагаемого комплекса оборудования для отвалов целесообразно иметь в работе резервный сектор с эстакадным ПП 1. Таким образом, для производительного отвалообразования целесообразно на формируемом отвале иметь в работе комплект из двух комплексов оборудования для отвалов и одного резервного сектора с эстакадным ПП 1. При больших высоте отвала и длине его ОФГР целесообразно применение бункерно-эстакадного ПП 1 из сборных железобетонных блоков и элементов 28 (фиг. 9). Наличие на эстакадном ПП 1 бункера 27 с вибропитателями 29 позволяет: – уменьшить (частично) простои автосамосвалов 2 и тележки 3 при несвоевременной их подаче на этот ПП 1; – снизить динамические нагрузки на ковш 11 тележки 3 по сравнению с загрузкой его породой непосредственно из кузова автосамосвала 2; – использовать на загрузке тележки 3 любые типы и модели автосамосвалов 2 с задней разгрузкой. Выполненный на шнековом ходу самоходный опрокидыватель 10 позволяет формировать восходящие (фиг. 12) и нисходящие (фиг. 13) отвалы. При отсыпке восходящего отвала увеличивается его общая и приемная емкости. Этот порядок укладки породы в твал целесообразно использовать для образования пригруза из вскрышных пород на насыпной части рабочей площадки шириной r с целью обрушения отвала 34, находящегося в предельном контуре 35 (фиг. 1). При отсыпке нисходящего отвала, вследствие снижения его высоты, повышается устойчивость отвала и увеличивается скорость уходки ОФГР. Последнее обстоятельство обеспечивает более быстрый выход ОФГР на противоположный склон оврага (борта карьера), который является для него упором. В настоящее время отвалообразование в глубоких логах и отрабатываемых карьерах начинают с формирования отвального борта “снизу – вверх” и производят его в течение длительного периода времени, и только после этого осуществляют отсыпку отвала на всех его ярусах (базовый вариант отвалообразования). При применении предлагаемого комплекса оборудования для отвалов отсыпку отвала, как выше указывалось, осуществляют одним высоким ярусом “сверху – вниз”, поэтому период формирования отвального борта в этом случае практически отсутствует. Такой порядок отсыпки отвала обеспечивает существенное улучшение технико-эксплуатационных показателей процесса отвалообразования. Так, расчеты, выполненные для условий Удоканского медного месторождения нагорного типа на стабильный период его эксплуатации при складировании в логах 30% (или 42 млн. м3) вскрышных пород показывают, что этот способ отвалообразования, по сравнению с базовым вариантом, обеспечивает снижение: парка бульдозеров в 5,8 раза, автосамосвалов в 1,5 раза и длины автодорог в 5,7 раза. В результате прогрессивность его обосновывается следующей экономией: по затратам – 40,2%, по фондоемкости – 39,2%, по энергоемкости – 40,9%, по металлоемкости – 44,9% и по трудоемкости – 53,1%. Отсыпка отвала одним высоким ярусом возможна также с помощью устанавливаемых на скальном массиве стационарных отвалообразователей или передвижных машин типа: отвалообразователи, перегружатели и экскаваторы-драглайны. Однако ширина отсыпки таких отвалов ограничивается радиусом действия указанных машин, а ресурсные показатели значительно выше, чем в предлагаемом техническом решении. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 03.03.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 25-2003
Извещение опубликовано: 10.09.2003
|
||||||||||||||||||||||||||