Питатель для выпуска руды



Питатель для выпуска руды
Питатель для выпуска руды

 


Владельцы патента RU 2341434:

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (RU)

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке наклонных залежей средней мощности. Питатель для выпуска руды включает железобетонные рамы 1 с гидроцилиндрами, арочное перекрытие 2 и рабочий орган 3, при этом форма свода внутренней рабочей части арочного перекрытия 2 соответствует форме свода выпускной выработки 5, а внутренняя рабочая часть арочного перекрытия 2 рабочего органа 3 выполнены высотой определяемой по формуле: Нпвп [1- sin (arctg h/a1/2)], пролет арочного перекрытия 2 выполнен шириной, определяемой по формуле: а=а′-2·L3·KK·tg45°-p/2. Рабочий орган 3 оборудован выдвижной платформой 4, имеющей ширину, равную ширине рабочего органа 3, и длину, равную длине железобетонной рамы 1 без арочного перекрытия питателя 2. Изобретение позволяет повысить эффективность отработки месторождений полезных ископаемых, снизить потери и разубоживание. 2 ил.

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной разработке наклонных залежей средней мощности.

Известно устройство для выпуска руды, расположенное в доставочной выработке, включающее опорную раму, на которой посредством амортизаторов закреплен вибрирующий лоток от вибропривода, при этом опорная рама соединена с гидроцилиндром, шток которого закреплен к затвору с глухой торцовой стенкой (см. А.С. СССР №1694929, МПК8 Е21F 13/00, опубл. 30.11.91 г., бюл. №44).

Недостатками данного устройства являются сложность изготовления и эксплуатации (два привода, фасонные детали и узлы, ролики и т.д., изготовленные из металла из расчета на максимально возможную нагрузку от воздействия рудной массы на детали питателя), возможность застревания питателя под навалом руды, а самое главное сложность монтажа питателя в выпускной выработке днища блока, поскольку рудники в отличие от шахт не приспособлены для перемещения по выработкам тяжелых и громоздких грузов, особенно при установке внутри очистного блока.

Наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату является устройство для выпуска руды, включающее железобетонные рамы с гидроцилиндрами, арочное перекрытие и рабочий орган (см. А.С. СССР №1559160, МПК8 Е21с 41/22, опубл. 23.04.90 г.).

Недостатками прототипа является то, что железобетонная рама, перекрытие и рабочий орган изготавливают из расчета на максимально возможную нагрузку от воздействия рудной массы на детали питателя без учета конкретных горнотехнических условий эксплуатации. Это, с одной стороны, удорожает конструкцию, а с другой стороны - не учитывает размеры выпускной выработки, что приводит к увеличению потерь или разубоживанию выпускаемой руды.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности отработки месторождений полезных ископаемых системами разработки с выпуском руды под обрушенными налегающими породами, снижение потерь и разубоживания.

Решение технической задачи достигается тем, что в известном питателе для выпуска руды, включающем железобетонные рамы с гидроцилиндрами, арочное перекрытие и рабочий орган, согласно изобретению форма свода внутренней рабочей части арочного перекрытия соответствует форме свода выпускной выработки, при этом внутренняя рабочая часть арочного перекрытия рабочего органа выполнена высотой, равной:

где Нв - высота выпускной выработки, м,

Кп=2-2,5 - эмпирический коэффициент, зависящий от физико-механических свойств разрыхленной руды,

h - высота вертикальной части выпускной выработки, м,

а пролет арочного перекрытия выполнен шириной, равной:

а=а′-2·Lз·Kк·tg45°-р/2, м,

где а′ - ширина выпускной выработки, м,

L3 - заглубление устройства в навал обрушенной руды, м,

Кк=1-1,2 - эмпирический коэффициент, зависящий от крупности разрыхленной руды,

р - угол внутреннего трения разрыхленной руды, а рабочий орган оборудован выдвижной платформой, имеющей ширину, равную ширине рабочего органа и длину, равную длине железобетонной рамы без арочного перекрытия питателя.

Данная конструкция позволит повысить эффективность отработки месторождений полезных ископаемых, снизить потери и разубоживание.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - питатель, расположенный в выпускной выработке (продольный разрез); на фиг.2 - поперечный разрез питателя.

Питатель для выпуска руды состоит из железобетонной рамы 1 с арочным перекрытием 2, рабочего органа 3 возвратно-поступательного действия и выдвижной платформы 4, установленных в выпускной выработке 5, заполненной отбитой рудой 6 и породой отработанного слоя 7. Высота выпускной выработки Нв, высота питателя Нп, высота активного сечения выпускного отверстия Нс, заглубление питателя в навал обрушенной руды Lз, направление движения и вектор силы F, высота живого сечения окна АВ, высота свода f' выпускной выработки 5, полупролет , выпускной выработки 5, высота свода f арочного перекрытия 2, полупролет арочного перекрытия 2, высота hБ вертикальных боковых стоек арочного перекрытия 2, высота вертикальной части выработки h.

Питатель работает следующим образом.

Питатель для выпуска руды изготавливают непосредственно в выпускной выработке 5 при отработке запасов месторождений системами разработки с торцовым выпуском руды.

После проходки днища блока в выпускной выработке 5 производят изготовление грузонесущих конструкций питателя для выпуска руды.

В выпускной выработке 5 изготавливают временную опалубку железобетонной рамы 1, устанавливают в ней арматуру, заполняют опалубку бетоном (или другой твердеющей смесью), при этом формируют канал размещения гидроцилиндров (на фиг.1, 2 не показан). На раму 1 устанавливают металлическую опалубку рабочего органа 3 и заполняют ее твердеющей смесью. В канал рамы 1 укладывают гидроцилиндры, штоки которых соединяют с рабочим органом 3 и рамой 1. Рабочий орган 3 оборудуют выдвижной платформой 4, имеющей ширину, равную ширине рабочего органа 3, и длину, равную длине железобетонной рамы 1 без арочного перекрытия 2. Выдвижная платформа 4 перекрывает рабочую часть железобетонной рамы 1, препятствуя попаданию выпускаемых пород в канал размещения гидроцилиндров и на раму 1. Затем производят монтаж металлической опалубки и заливку твердеющей смесью арочного перекрытия 2, высота вертикальной части выработки h.

Места, соприкасающиеся с рабочим органом 3, выполняют армированным металлом.

В процессе работы рабочий орган 3 питателя совершает возвратно-поступательные движения. При выходе из-под арочного перекрытия 2 рабочий орган 3 подает отбитую руду к транспортному устройству по направлению движения вектора силы F (см. фиг.1).

Питатель для выпуска руды является питателем активного действия, элементом которого является арочное перекрытие 2 подвижной части рабочего органа 3, причем арочная форма перекрытия 2 наиболее целесообразна по технологическим соображениям.

В процессе работы рабочий орган 3 питателя совершает возвратно-поступательные движения. При выходе из-под арочного перекрытия 2 рабочий орган 3 подает отбитую руду к транспортному устройству.

Для улучшения показателей работы питатель снабжен выдвижной платформой 4, на которой выпускаемая руда выдвигается из общего навала.

В сыпучем теле вызывается напряженное состояние, называемое пассивным сопротивлением (согласно теории механики грунтов).

Величина заглубления Lз питателя в навал отбитой руды 6 определяли как расстояние от плоскости торцового забоя до места заглубления рабочего органа 3 и рассчитывали по формуле:

(1)

где, ρ - угол внутреннего трения разрыхленной руды.

Высота живого сечения окна АВ составила:

С позиции технологии выпуска, вышеуказанные параметры конструкции днища очистного блока с применением питателя являются оптимальными. При большем заглублении питателя сопротивление грунта движению рабочего органа 3 возрастает, что приводит к нарушению процесса формирования окна выпуска АВ. Уменьшение величины заглубления Lз приводит к уменьшению высоты живого сечения АВ выпускного отверстия.

Для соблюдения вышеизложенных условий необходимо соответствие свода арочного перекрытия 2 питателя и свода выпускной выработки 5 для выполнения соотношения:

где f' - высота свода буродоставочной выработки, м,

- полупролет буродоставочной выработки, м,

f - высота свода арочного перекрытия 2, м,

- полупролет арочного перекрытия 2, м.

Высоту свода горных выработок определяли физико-механическими свойствами вмещающих пород, а высоту свода арочного перекрытия 2 характеристиками горного массива выемочного участка, которые изменяли в пределах одной выемочной единицы.

Преимуществом данного питателя является создание его непосредственно в забое в соответствии с конкретными горно-техническими условиями, определяющими форму и размеры выпускной выработки.

В общем виде арочное перекрытие 2 состоит из вертикальных боковых стоек высотой, например, hБ и арочной части с высотой свода, например, f. Высота наиболее высокой рабочей части арочного перекрытия 2, от которой формируется высота живого сечения выпускного окна АВ (вследствие равенства высоте рабочего органа 2) равна HП.

При высоте вертикальной части выработки h высоту боковой стойки арочного перекрытия 2 hБ определяют следующим образом:

(2)

а высоту свода арочной части перекрытия 5 по формуле:

На основании опытных данных высота рабочего органа (высота рабочей части арочного перекрытия 2) равна

где Кп=2-2,5 - эмпирический коэффициент, зависящий от физико-механических свойств разрыхленной руды, м.

При меньшей высоте питателя (меньшей передней рабочей плоскости рабочего органа 3) из-за податливости рудной массы рабочий орган 3 при выходе из-под арочного перекрытия 2 деформирует разрыхленный рудный массив, а не осуществляет его подвижку через выпускное окно АВ. Большая высота питателя приведет к уменьшению активной части высоты выпускного окна АВ согласно зависимости (1).

Ширина питателя (величина пролета арочного перекрытия 2) равна:

а=а′-2·Lз·Кк·tg45°-p/2,

где Кк=1-1,2 - эмпирический коэффициент, зависящий от крупности разрыхленной руды, м.

Использование предлагаемого питателя для выпуска руды позволит по сравнению с прототипом повысить эффективность отработки месторождений полезных ископаемых, снизить потери и разубоживание, а также позволит создавать его непосредственно в забое в соответствии с конкретными горнотехническими условиями.

Питатель для выпуска руды, включающий железобетонные рамы с гидроцилиндрами, арочное перекрытие и рабочий орган, отличающийся тем, что форма свода внутренней части арочного перекрытия рабочего органа соответствует форме свода выпускной выработки, при этом внутренняя часть арочного перекрытия рабочего органа (Нп) выполнена высотой, равной:

где Нв - высота выпускной выработки, м;

Кп=2-2,5 - эмпирический коэффициент, зависящий от физико-механических свойств разрыхленной руды;

h - высота вертикальной части свода выпускной выработки, м;

а - пролет арочного перекрытия рабочего органа, который определяют по формуле:

a=a′-2·L3·Кк·tg45°- р/2,

где а′ - ширина выпускной выработки, м;

L3 - заглубление устройства в навал обрушенной руды, м;

Кк=1-1,2 - эмпирический коэффициент, зависящий от крупности разрыхленной руды;

р - угол внутреннего трения разрыхленной руды, град,

а рабочий орган снабжен выдвижной платформой, имеющей ширину, равную ширине рабочего органа и длину, равную длине железобетонной рамы без арочного перекрытия рабочего органа питателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горношахтному оборудованию и может использоваться для проведения горных выработок при подземной разработке полезных ископаемых. .

Изобретение относится к конструкциям подземных забойных и штрековых транспортеров. .

Изобретение относится к оборудованию для горной промышленности. .

Изобретение относится к конвейеростроению, а именно к конвейерам с многоцепным тяговым органом. .

Изобретение относится к шахтным установкам для избирательного перемещения полезных ископаемых. .

Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано для перемещения горной массы в подземных условиях, в частности при перегрузе горной массы с конвейера на конвейер, находящихся на одном уровне.

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для выпуска руды и других материалов, а также для их разделения. .

Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано для перемещения горной массы в подземных условиях, в частности при перегрузке горной массы с конвейера на конвейер, находящиеся на одном уровне.

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к очистной выемке пластовых угольных месторождений с применением очистных комбайнов, мехкрепей и скребковых конвейеров в составе механизированных комплексов.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано для вибрационного транспортирования сыпучей массы, строительных и химических материалов.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к вибрационному транспортированию сыпучей массы, строительных и химических материалов. .

Изобретение относится к вибрационному транспортированию и может быть использовано в приборостроении, при создании виброконвейеров и т.п. .

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к упругим системам вибрационных машин, в которых необходима регулировка параметров вибрации. .

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано в сельском хозяйстве, химической, пищевой и других отраслях промышленности для перемещения сыпучих и мелкокусковых материалов
Наверх