автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Выбор параметров и разработка установки для получения кондиционных фракций угля роторным экскаватором

Министерство образования и науки России Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования.

Иркутский государственный технический университет

На правах рукописи

Данилов Александр Петрович

Выбор параметров и разработка установки для получения кондиционных фракций угля роторным экскаватором

Специальность 05.05.06. «Горные машины»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск 2004

Работа выполнена в Иркутском государственном техническом университете

Научный руководитель,

докт. техн. наук, профессор Страбыкин Н.Н.

Официальные оппоненты:

докт. технических наук, профессор Черняк С.С.

канд. технических наук, доцент Горбунов И.В.

ведущая организация- ОАО «Разрез ХАРАНОРСКИЙ»

Защита состоится 12 ноября 2004г. 10час. на заседании диссертационного совета Д-212.073.04 при Иркутском государственном техническом университете по адресу: 664074г. Иркутск, ул. Лермонтова,83, корпус «К», конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан 8 октября 2004г. Ученый секретарь диссертационного совета, докт. техн. наук, профессор

Страбыквш Н.Н.

213 52 73

Ч5У*

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Переход к рыночным отношениям существенным образом изменил ситуацию в сфере добычи и потребления энергоносителей, в том числе, бурых и каменных углей. Одним из основных потребителей угля, как энергоносителя, в значительной мере, остаются тепло и электростанции, которые предъявляют весьма жесткие требования к сортовому и качественному составу как низкокалорийных, так и высококалорийных, высокозольных каменных углей при их сжигании в топках котлов. Такие угли не могут быть использованы в топках без предварительного породоизвлечения и обогащения.

Данные проблемы успешно решаются в стационарных условиях при использовании дробильно-сортировочных комплексов на угольных складах в цехах основного производства обогатительных фабрик. В этих случаях имеет место существенное снижение качества топлива на угольных складах и увеличение расходов на транспортирование. Так, бурые угли в навале имеют трехмесячный период инкубации при его интенсивном окислении.

Наиболее перспективным направлением получения необходимого сорта угля с возможностью отсеивания породных включений, является применение роторного экскаватора, на котором при пересыпе с одного конвейера на другой в транспортном потоке угля монтируется установка грохота с дополнительным конвейером выноса мелочи.

Высокие показатели работы роторных экскаваторов при добыче энергетических углей с благоприятными условиями залегания дают основания для установления области их рационального применения в более сложных горно-геологических условиях и при разработке угольных пластов повышенной крепости.

Технология добычи и переработки угля непосредственно роторным экскаватором, расположенным в забое, позволяет использовать его в качестве энергетического топлива на тепло и электростанциях, находящихся как вблизи, так и значительном расстоянии от угольного месторождения.

Когда используются дробильно-сортировочные комплексы в условиях склада угольный поток разделяется на две фракции: семечко<13мм. и орех >13мм. В этом случае бурый уголь потребителю более рентабельно поставлять без предварительного грохочения. На дальние расстояния бурый уголь должен поставляться фракцией более 13 мм. Общеизвестная практика свидетельствует о том, что наиболее мелкая фракция угля имеет коэффициент сцепления с породой выше, чем крупная. Тем самым снижается зольность у крупной фракции, которая обеспечивает концентрацию повышенной калорийности потока угля, подаваемого в топки котлов тепло и электростанций, удаленных на значительные расстояния от разрабатываемого месторождения.

Решение вопроса получения кондиционных фракций угля роторным экскаватором посредством установки шнекового грохота на нем требует обоснования и оптишташни кпнструктивттиу и прдиттмитд* параметров его

работы, выбора рационального соотношения геометрии и армировки режущих кромок ковшей и рыхлящих поясов, а также способа обработки забоя исполнительным органом, что позволит обеспечить высокие технико-экономические показатели добычи экскавируемого угля необходимой кусковатости для использования в топках тепло и электростанций. Это является важной научно-технической и весьма актуальной задачей.

Целью работы является разработка технических решений и рекомендаций по созданию условий получения сортовой кондиции энергетических углей роторным экскаватором для удовлетворения требований, предъявляемых к кондиционному и качественному составу при сжигании в топках котлов тепло и электростанций.

Идея работы заключается в установке на роторном экскаваторе шнекового грохота в месте пересыпа угля на отвальный конвейер и приведение в соответствие параметров установки грохочения и режимов экскавации критериям ограничения кусковатости экскавируемого угля при условии обеспечения заданной производительности роторного экскаватора.

Задачи исследования:

• обоснование целесообразности установки грохота на роторном экскаваторе с целью отсеивания породных составляющих из угольной массы;

• определение и выбор основных параметров установки грохочения угля на роторном экскаваторе;

• анализ взаимодействия рабочих органов установки грохочения с потоком угля, поступающим от роторного колеса экскаватора;

• исследование режимов экскавации с целью получения сортовой кондиции энергетических углей роторным экскаватором;

• разработка комплекса технических средств с целью реализации получения сортовой кондиции угля для тепло и электростанций;

• создание, испытание и экспериментальные исследования выемочно-погрузочных машин непрерывного действия на базе роторного экскаватора с монтажом установки грохочения на нем.

Методы исследования.

Для решения поставленных задач использован комплексный метод исследования, включая критический анализ литературных, фондовых, патентных материалов и опыт добычи угля роторными экскаваторами, раскрывающий способы получения сортовой кондиции угля дробильно-сортировочными комплексами; экспериментальные исследования с наблюдениями за работой роторных экскаваторов в производственных условиях; методы математической статистики при обработке результатов экспериментальных исследований; промышленный эксперимент и внедрение результатов теоретических исследований; технико-экономический анализ при оценке эффективности выполненных исследований.

Основные научные положения, выносимые на защиту и их новизна.

1. Сортировку потока угля, отделённого исполнительным органом роторного экскаватора, рационально осуществлять непосредственно в забое. Это возможно за счет монтажа грохота в месте пересыпа угольного потока на отвальный конвейер и приведения в соответствие режимов экскавации и параметров установки грохочения с целью отбора сортовой кондиции добываемого энергетического угля для тепло и электростанций.

2. Снижение размеров кусков угля, добываемого роторным экскаватором, возможно путем выбора рационального соотношения толщины стружки к ширине; армировки боковых кромок козырьков ковшей резцами; установки на роторе рыхлящих ножей; применения ковшей косого резания; отработки угольного забоя комбинированными стружками при одновременном повороте роторной стрелы в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

3. Отработка забоя комбинированными стружками с максимальной производительностью роторного экскаватора имеет место в случае толщины стружки не менее 0,25м, при этом крупные сколы соответствуют отношению сторон стружки, близкому к единице. Наиболее рациональным, с точки зрения отсутствия негабаритных кусков, является соотношение толщины стружки и её ширины, равное 1,5-2,5. При этом возможно сокращение числа проходов ротора, что позволяет уменьшить скорость поворота стрелы и способствует повышению коэффициента использования экскаватора и приводит к снижению динамических нагрузок.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций. Научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации, обоснованы сочетанием теоретических исследований с экспериментальными, проведенными в производственных условиях с применением методов математического анализа, математической статистики, сравнительным анализом различных критериев эффективности процесса резания ковшами и режущими поясами роторного колеса, сопоставлением расчетных показателей с опытными данными и результатами комплексных испытаний роторного экскаватора со встроенной установкой грохочения.

Достоверность научных положений подтверждена: согласованностью результатов теоретических исследований с экспериментальными и опытными данными, полученными в производственных условиях, адекватностно принятых математических моделей и аналитических выражений реальным производственным данным, сходимостью результатов полученных аналитических зависимостей и опытного применения разработанного способа отработки забоя и режима резания угля исполнительным органом роторного экскаватора.

Практическая ценность и результаты реализации работы.

1. Доказана возможность расширения области эффективного применения и улучшения использования роторных экскаваторов для получения

сортовой кондиции углей путем усовершенствования конструкции роторного экскаватора и технологических схем отработки забоя.

2. Предложена новая технология отработки забоя роторными ковшами и установлены оптимальные режимы резания исполнительным органом роторного экскаватора угольных пластов, позволяющие регулировать крупность кусков угля и избежать их дальнейшее дробление.

3. Разработаны рекомендации по выбору и оценке параметров исполнительных и транспортирующих органов экскаваторов ЭР-1250Д в сложных горно-геологических условиях разработки угольных пластов. Апробация работы

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях ИрГТУ (1996-2004 г.г.), на научно-техническом совещании ОАО «Приморскуголь» (1995г.), региональной научно-практической конференции «Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири», Иркутск, 1997г., П Всероссийской конференции «Проблемы устойчивого развитая общества», Иркутск, 1998г..

Диссертация обсуждалась на объединенном семинаре специалистов ИрГТУ (1996г.), на заседаниях кафедры «Горные машины и рудничный транспорт» с привлечением специалистов ОАО «Востсибуголь», Иркутского филиала ОАО «СУЭК», ОАО «Разрез Харанорский» (1998-2004г.г.)

Экспериментальная часть работы выполнена в условиях Бикинского буроугольного месторождения, Приморский край, разрез «Лучегорский» (ныне ЗАО «ЛуТЭК» РУ «Лучегорское».

По теме диссертации опубликовано семь работ, в том числе, периодической печати: журналах « Уголь» и «Известия вузов. Горный журнал», Вестник ИрГТУ и др. Содержание работы.

Эффективность применения роторных экскаваторов во многом определяется качеством работы исполнительного органа и, прежде всего, его экскавирующих элементов. Экстремальные условия работы исполнительного органа роторного экскаватора в сложных горно-геологических условиях залегания угольного пласта требуют от его конструкции при реализации заданной производительности комплексного решения задачи обеспечения допустимого уровня динамики нагруженности рабочего органа при заданной кусковаггости отделяемых в забое продуктов разрушения и минимальной энергоемкости экскавации.

Разрушение углей до соответствующих кондиций при добыче экскаваторами цикличного и непрерывного действия осуществляется непосредственно в забое или на дробильно-сортировочных комплексах и дополнительно в процессе перегрузки транспортируемого потока. Дробление выступает как самостоятельный технологический процесс для получения разных классов крупности угля, включая операцию грохочения.

Многочисленными наблюдениями и теоретическими исследованиями установлено, что разрушение минерального сырья в забое роторным экскаватором может контролироваться и осуществляться по заданным

величинам производительности и кусковатости породы. Опытом эксплуатации горно-шахтного и карьерного оборудования определено, что процессы добычи и переработки сырья имеют самостоятельные технологические схемы (рис. 1).

Факторы, влияющие на выбор закономерностей формирования взаимодействия исполнительного органа роторного'

мси»*гор«е.мвоаы

Приводроторного колеса

Направленность траектории Перемещения ротора по забою

кромки коииаротора

Соотношение тараиетров грезвеной етружп^ гопщиныи ширииь.%

Ограничивающий параметр рабочего процесса

Г

Регулируемый

Нерегулируемый

Производи»I

I твпьностъ

Загрузка привода

1 ^Шацичнот| Дкусковатость | Энерговмкость|

Горизонтальная

Вертикальная

<оибини-щновреиенм M&aatr«

[Сплошная ограниченная | Илитрапецеидальная

Арнироека резцами

Ковши косого реэанья

чврвдв?ани&кввшей;с |1 рыстящиминоЖани II

Закономерное™ выбора геометрической формы режущейкромкй коеша. способов отработки забоя, соотношения параметров стружки, отделяемой рабочими органом роторного экскаватора

Рис.1 Факторы, влияющие на выбор параметров, способа взаимодействия и режимов экскавации исполнительным органом выемочной машины непрерывного действия при открытой разработке пластовых месторождений

В работе предлагается наиболее рациональный способ отделения и переработки угля непосредственно роторным экскаватором, который в полной мере удовлетворит требованиям потребителя. В зависимости от конструкции пароводяных котлов, где в качестве топлива сжигается уголь, могут использоваться его крупная или мелкая фракции. Если установить шнековый грохот и потокораспределяющее устройство на роторном экскаваторе, то возможно регулировать процесс подачи определенной фракции угля в транспортируемый поток и, в конечном счете-топки котлов в зависимости от параметров и вида стружки, отделяемой от забоя роторным колесом экскаватора.

Первая глава посвящена анализу теоретических и экспериментальных исследований, направленных на совершенствование конструкции исполнительных органов выемочно-погрузочных машин и режимных параметров разрушения забоя, исследованию их работы. Созданию новых и совершенствованию выемочных, сортоотделительных машин и рабочих органов к ним посвящены работы многих сотрудников научно-исследовательских, проектно-конструкгорских институтов, вузов и заводов, среди которых Национальный научный центр горного производства ИГД им. A.A. Скочинского, Гипроуглемашобогащение, Гипроуглемаш, ДонГипроуглемаш, НТЦ НИИОГР, ПНИУИ, КНИУИ, ДонУГИ, Московский государственный горный университет, Московский государственный

строительный университет, Кузбасский, Санкт-Петербургский, Тульский, Карагандинский государственные технические университеты, ОАО «Донецкгомаш», «Уралмашзаводы», «Ижорские заводы». На основе выполненного анализа сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе изложены результаты исследований по приведению в соответствие технологических и конструктивных особенностей исполнительного органа роторного экскаватора, способа отработки угольного забоя и параметров установки грохочения с целью подачи сортовой кондиции добываемого энергетического угля для тепло и электростанций.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований зависимости производительности роторного экскаватора от соотношения параметров и вида стружки, отделяемой при различных способах отработки забоя исполнительным органом роторного экскаватора.

Четвертая глава посвящена результатам реализации выполненных разработок в условиях АООТ «Лучегорскуголь», (ныне ЗАО «ЛуТЭК», РУ «Лучегорское»),

Даны технические решения и рекомендации по компановке шнекового грохота в транспортирующе-погрузочной цепи на поворотной платформе роторного экскаватора. Определена эффективность применения предлагаемой разработки.

Сортировку потока угля, отделённого исполнительным органом роторного экскаватора, рационально осуществлять непосредственно в забое. Это возможно за счет монтажа грохота в месте пересыпа угольного потока на отвальный конвейер и приведения в соответствие режимов экскавации и параметров установки грохочения с целью подачи сортовой кондиции добываемого энергетического угля для тепло и электростанций.

Применение роторных экскаваторов при добыче энергетических углей открытым способом обеспечивает поточную технологию при высокой производительности и относительно низких затратах. При этом выбор рациональных режимов резания стружки исполнительным органом роторного экскаватора позволяет регулировать фракционный состав и производительность его в соответствующих условиях работы. Сортировка потока угля происходит на экскаваторе в забое, что достигается установкой грохота в месте пересыпа с роторного на отвальный конвейер. На грохоте производится интенсивное перемешивание и отделение мелкой фракции от крупной для использования сортовой кондиции добываемого угля на тепло и электростанции, а мелкая кондиция может быть сбрикетирована связующим материалом в сортовую.

Принципы выбора основных параметров установки грохочения основаны на учете существующих технологических и конструктивных особенностей исполнительного органа роторного экскаватора, схемы отработки угольного забоя и установки грохота. Наиболее рационально осуществлять сортировку потока угля, отделяемого в забое, с помощью установки шнекового грохота, характеризующегося малой динамичностью при работе и относительно небольшими размерами и массой. Транспортировку мелких фракций угля от грохота за пределы экскаватора целесообразно производить с помощью

выносного конвейера, что позволяет осуществлять их погрузку параллельно с сортовым углем. В качестве привода ведущего барабана выносного конвейера рекомендовано использовать компактные мотор-барабаны, что существенно упрощает размещение, монтаж и обслуживание установки.

Необходимое увеличение производительности грохота ПП-500 было достигнуто за счет удлинения шнеков, что позволило привести в соответствие производительность исполнительного органа роторного экскаватора и установки грохочения. Повышение эффективности грохочения достигнуто за счет монтажа шнеков с возможностью регулирования угла наклона в сторону, противоположную направлению сбрасывания материала. В этом случае устанэвку грохочения удалось разместить на поворотной платформе без ущерба для других механизмов экскаватора (рис. 2). При стандартной компановке механизмов увязка взаимодействия исполнительного органа и транспортных линий осуществляется за счет сочетания принятых скоростей движения каждого из них. В случае установки грохота в транспортируемый от роторного колеса угольный поток скорость подачи угля на поверхность грохота и скорость движения ленты транспортера, сбрасывающего подрешетный продукт, должны быть оптимизированы с целью соответствия условиям рационального взаимодействия между собой. От выполнения этих условий зависит качество перерабатываемой продукции, характеризующее эффективность работы грохота и целесообразность его использования.

Рис.2. Схема расположения узлов и механизмов экскаватора ЭР-1250Д после его реконструкции. 1 - приводные барабаны; 2-грохот,

3 - кабина машиниста погрузки;

4 - натяжные барабаны;

5 -течка;

6 - отвальный транспортер;

7 - роторный транспортер;

8 - сбрасывающий транспортер мелкосортного угля;

9 - роторное колесо.

Линейная скорость роторного транспортера для экскаватора типа ЭР-1250Д составляет 4,3 м/с. Скорость транспортирования угля по поверхности грохота определяется произведением частоты вращения шнека на шаг его навивки. С целью оптимизации взаимодействия грохота и исполнительного органа роторного экскаватора необходимо увеличить эффективность грохочения за счет роста частоты вращения шнеков. Линейная скорость транспортирования угля по поверхности шнекового грохота составляет 1,53 м/с, что является оптимальной величиной для подающего транспортера, которая должна быть равна или меньше скорости подачи угля на поверхность грохота. Поэтому требуется уменьшение скорости движения ленты транспортера путем замены редуктора с одно на двухступенчатый или снижение частоты вращения ротора приводного двигателя в три раза.

Электропривод ленточного конвейера должен удовлетворять некоторым специфическим требованиям: получение необходимой начальной величины пускового момента, передаваемого приводным барабаном, по условиям предельного сцепления; обеспечение желаемого ускорения при пуске, которое не должно приводить к повышению натяжения ленты выше максимального в нормальном режиме; обеспечение меньшего ускорения в тех случаях, когда конвейер имеет изменение наклона, потому что пуск рывком может вызвать подъем ленты над роликоопорами и выбрасывание транспортируемого материала; возможность минимального времени запуска; дистанционное управление конвейером; плавность торможения; применение простой надежной аппаратуры. Этим требованиям наиболее отвечают асинхронные двигатели с фазным ротором.

Конструкция корпуса ковша при реализации заданной производительности должна предотвращать прогрессирующие налипание и намерзание материала внутри ковшей, осуществлять быструю и качественную (без просыпей) их разгрузку.

Применительно к современным роторным экскаваторам с невыдвижной стрелой ротора, снимающим стружку серповидной формы в плане, предпочтительным оказывается режущий пояс с арочным расположением кромок резцов и их ориентацией в сечении стружки параллельно между собой под углом к условной оси симметрии пояса, а в ряде случаев - с комбинированной ориентацией кромок. В плоскости вращения ротора боковые кромки режущего пояса расположены под углом к радиальной плоскости, увеличивающимся в сторону, обратную вращению. Такая конструктивная схема режущего пояса (рис.5.) позволяет надежно расчленить сечение стружки на отдельные элементы при регулировании скорости боковой подачи ротора в широком диапазоне, требуемом для поддержания постоянства производительности. Конструкция режущей кромки ковша обуславливает устойчивое движение ротора как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях с наименьшими потерями срезаемого материала при заборе его ковшом, а также использование резцов одного типа независимо от мест их установки на режущем поясе.

С целью ограничения динамики нагрузок на рабочем оборудовании и кусковатости угля рационально осуществлять деление стружки, срезаемой режущей кромкой ковша. Это может быть достигнуто увеличением числа ковшей, установкой между ними промежуточных режущих элементов в виде поясов, ножей, резцов или специальным исполнением режущей кромки ковша. Количество режущих поясов на роторном колесе может быть установлено, исходя из требований допустимой динамики нагрузок, с учетом реализуемого усилия копания рабочим органом экскаватора, допустимого уровня коэффициента динамичности /д и изменения площади сечения срезаемых стружек. Число их г в сочетании с частотой вращения ротора должно обеспечивать оптимальную частоту возмущающей нагрузки, несовпадающую с собственными частотами колебаний экскаватора и не являющуюся кратной им

г^кос/еоропт, (1)

где к = 1,2,3...- кратность,

Ос - частота собственных колебаний роторного экскаватора, с"1;

Юр опт, - частота вращения ротора, с"1.

Рациональное значение основных параметров режущего пояса (число резцов, координаты их установки, углы ориентации, параметры отдельного резца) при принятом количестве режущих поясов и учете условий обеспечения допустимой и равномерной кусковатости и минимальной энергоемкости процесса резания может быть принято из установленных зависимостей.

Число резцов, устанавливаемых на каждой стороне режущего пояса

Пр = От^со^у/!5Ь*кр Поггг (кизм *кК*иАх)25ш(у+р,) ( 2 )

1 где От - теоретическая производительность роторного экскаватора, м3/ч;

у - угол наклона боковой поверхности прорези (д ля углей 40-50°); Ь - глубина стружки, м;

кр - коэффициент разрыхления породы в ковше;

Пот - оптимальная частота чередования режущих поясов, мин"1;

Попт^ЗОгюр опт/я;

кщм - коэффициент, учитывающий видоизменение сечения стружки в зависимости от скорости поворота (при невыдвижной стреле кщм = 0,85 - 0,9; при выдвижной кцзм = 1);

кк - отношение максимального размера куска к наибольшей диагонали поперечного сечения ромбовидного элемента стружки (для угля кк = 0,67 - 0,8); Ьмах - максимально допустимый размер куска, м;

Pi - угол ориентации резцов в сечении стружки по условию минимальной энергоемкости при реализации последовательно-шахматного вида резания (для углей 25-15°).

Для принятого числа резцов параметры сечения стружки по оси подвигания экскаватора толщина стружки

S0= кизм*кк*ЬмАх*sin(Y+Pi)/2 cosy, (3 )

ширина стружки

bo = QT/60h«S„*kp*nOnT (4)

Снижение размеров кусков угля, добываемого роторным экскаватором возможно путем выбора рационального соотношения толщины стружки к ширине; армировки боковых кромок козырьков ковшей резцами; установки на роторе рыхлящих ножей; применения ковшей косого резания; отработки угольного забоя комбинированными стружками при одновременном повороте роторной стрелы в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

В процессе экскавации горных пород ковшами роторного экскаватора нагрузки, создаваемые на приводе роторного колеса, носят сложный колебательный характер. Это обусловлено изменением физико-механических свойств и состояния разрабатываемого породного массива по высоте отрабатываемого слоя и его простирания, что сопровождается изменением удельного сопротивления копанию. Кроме того, непостоянство толщины срезаемой стружки приводит к изменению площади среза и соответственно сопротивления, преодолеваемого ковшом за время взаимодействия его с угольным забоем.

Стабилизировать нагрузку на приводе исполнительного органа роторного экскаватора возможно уменьшением сечения срезаемой стружки за счет оптимизации соотношения размеров ее толщины и ширины.

Ограничение кусковатости экскавируемого угля обусловлено тем, что потребитель не принимает куски с размерами стороны более 300 мм, так как дробильно-размольное оборудование тепловой электростанции рассчитано на заданную кусковатость. Снижение размеров кусков добываемого роторным экскаватором угля возможно за счет выбора рационального отношения толщины стружки к ширине, увеличения частоты вращения ротора, армировки боковой кромки козырька ковшей резцами, установке на роторе рыхлящих ножей, применения ковшей косого резания.

Соотношение параметров толщины срезаемой стружки к ее ширине изменяется в зависимости от способа отработки забоя горизонтальными, вертикальными или комбинированными «косыми» стружками. При каждом способе обработки забоя проводились наблюдения, за характером образования выколов, их размерами, а также фиксировалась производительность экскаватора (таблица, рис.3).

Экспериментальные данные зависимости производительности роторного экскаватора от соотношения толщины и ширины снимаемой стружки.

Таблица

Горизонтальная стружка

Толщина стружки S0, м 0,05 од 0Д5 0,2 0,25 о,з 0,35 0,4 0,45

Ширина стружки Ь0, м од од од од од од од од од

Отношение So/b0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

Производительность Q, м3/ч 100 130 130 170 200 350 470 590 780

Вертикальная стружка

Толщина стружки S0, м 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

Ширина стружки Ь0, м 0,05 од 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4

Отношение, So/bo 4 2 1,3 1 0,8 0,7 0,6 0,5

Производительность, Q,M3/4 130 170 350 590 1100 1175 1200

Комбинированная стружка

Толщина стружки, S0, м 0,05 од 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4

Ширина стружки, bo, м 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6

Отношение, So/bo 5 3 2,3 2 1,8 1,7 1,8 1,9

Производительность 0, м3/ч 170 210 450 690 820 990 1200 1350

При отработке угольного забоя ковшами исполнительного органа роторного экскаватора горизонтальными стружками (поворот роторной стрелы в горизонтальной плоскости) производительность экскаватора с увеличением отношения толщины стружки к ее ширине от 0,5 до 2,5 растет постепенно, а с дальнейшим увеличением S<>/bo начинает резко возрастать, достигая 1100 т/ч при So/bo, равном 5. При отработке угольного забоя вертикальными стружками (подъем роторной стрелы) с увеличением отношения So/bo от 0,5 до 0,8 производительность экскаватора изменяется незначительно, а с дальнейшим

ростом S,/b0 начинает резко снижаться. В случае отработки забоя «косыми», комбинированными стружками (одновременный поворот роторной стрелы в горизонтальной и подъем в вертикальной плоскостях), максимальная производительность экскаватора имеет место при снимаемой толщине и ширине стружки от 0,4 до 0,6 м. При меньших их значениях она уменьшается, что является регулирующей характеристикой в динамических процессах экскавации при заданной кусковатости.

Данные исследования отображены на графических з ав и с и м о с тя х. (р ис .4.). Апроксимация экспериментальных данных полученных зависимостей позволяет установить функциональную зависимость, которую можно выразить функцией в виде Q(S0/b0, А, С, E)=A(S0/b0)2 +C(S0/b0)+E (5)

Определение коэффициентов А, С, Е осуществлено методом наименьших квадратов. Для горизонтальной стружки

Q=63s333(So/b0)2-143,48(So/b0)+187 (6)

Для вертикальной стружки

Q=262,26(S0/b0)2-1518,9(S0/b0)+2024,4 (7) Для комбинированной стружки

Q=214,26 (S0/b0)2-1690,7(S0/b0)2+3284,4 (8)

при величене достоверности 0,93-0,95.

Рис.3 Зависимость соотношения Ь0-ширины и So-толщины стружки

Отработка забоя комбинированными стружками с максимальной производительностью роторного экскаватора имеет место в случае

толщины стружки не менее 0,25м, при этом крупные сколы соответствуют отношению сторон стружки, близкому к единице.

Наиболее рациональным, с точки зрения отсутствия негабаритных кусков, является соотношение толщины стружки и её ширины, равное 1,5-2,5. При этом возможно сокращение числа проходов ротора, что позволяет уменьшить скорость поворота стрелы и способствует повышению коэффициента использования экскаватора и приводит к снижению динамических нагрузок.

Рис.4 Зависимости производительности роторного экскаватора ЭР-1250Д от соотношения толщины и ширины стружки, где

1 - горизонтальная стружка;

2 - вертикальная стружка;

3 - комбинированная стружка.

В результате обработки полученных данных установлено, что наиболее крупные сколы соответствуют отношению сторон стружки, близкому к единице (рис. 3). Ширина и толщина отделяемого от массива куска, как правило,

получается несколько больше размеров стружки, а его высота за счет выкола обычно составляет двух-трехкратное значение толщины. Увеличение отношения толщины стружки к ее ширине сопровождается уменьшением размеров выколов. При наклонной стружке в работе участвует вся боковая режущая кромка ковша и половина передней, тогда материал дробится наиболее качественно под углом к простираемому клеважу. В случае высоты стружки более радиуса колеса, при отработке забоя горизонтальными и вертикальными стружками, у верхней кромки уступа происходят выколы кусков значительно больших размеров проходной полости ковшей и режущих поясов. Уменьшение размеров кусков при соотношении толщины и ширины срезаемой стружки большем или меньшем единицы объясняется тем, что в случае отклонения формы поперечного сечения стружки от правильной геометрической фигуры (ромб, прямоугольник) сегментная стружка становится неравнопрочной по длине и ширине, при этом увеличивается длина контакта ее с активной частью ковша. По высоте отделение стружки происходит при подходе ковша к свободной поверхности не с опережением в плоскостях передней и боковой режущих кромок, как при ромбовидной стружке, а путем выкола в сторону или вперед.

Увеличение частоты вращения ротора позволяет уменьшить толщину стружки и, следовательно, ее сечение, что стабилизирует нагрузку на приводе ротора и снижает размеры кусков отделяемого в забое угля при сохранении производительности экскаватора. Однако при этом могут нарушаться условия гравитационной рагрузки ковшей ротора ввиду существенного увеличения центробежных сип.

Оснащение боковой стенки ковшей резцами и установка на роторе рыхлящих ножей позволяет снизить размеры выколов и кусковатость отделяемого угля.

Важное значение для выполнения технологических функций экскавирующих элементов имеет конструктивное исполнение режущего пояса и режущих кромок ковшей ротора, что требует оптимизации их конструктивного решения. Наиболее отвечают условиям разработки бурых углей ковши с расположением боковых кромок под углом в сторону обратную вращению (рис.5) с оснащением их съемными резцами по контуру режущих кромок. В этом случае при резании стружка отделяется в виде скалывающихся кусков, причем последние оказываются достаточно прочными и не разрушаются во время выгрузки на приемно-питающие устройства.

Работа режущих поясов и режущих кромок ковшей со скошенными боковыми кромками обеспечивает последовательный выход резцов из контакта с забоем и обусловливает более плавное изменение внешней нагрузки на приводе ротора. Одновременно с этим последовательное воздействие резцов и коронок режущих кромок ковшей обеспечивает ступенчатое полублокированное резание и сопровождается разделением стружки на отдельные элементы, сохраняя ограниченные размеры кусков разрушаемого материала. Применение таких ковшей на более крепких угля, вязких, плотных и трещиноватых глинах, аргиллитах и других подобных породах не дает

желаемых результата. При выходе ковша из забоя, в связи с ориентацией кромок резцов по контуру кромок пояса, напряжения, возникающие в породе перед каждым резцом, образуют напряженное состояние массива с общей напряженностью распределяющихся деформаций. В результате, при выше указанном соотношении размеров сечения стружки поверхности разрыва сливаются в одну поверхность, по которой выкалываются куски угля значительных размеров.

Существенное значение для эффективности экскавируемых элементов ротора имеет конструктивное исполнение породоразрушающих элементов {резцов, ножей и др.) Это относится в основном к их режущим частям и способу крепления их на несущей поверхности. Наиболее оптимальной величиной угла резания, как показывают результаты испытаний различных породоразрушающих элементов при экскавации бурых углей, является угол резания в пределах 35-50 градусов.

Наиболее рациональным решением вопроса получения требуемой сортовой кондиции добываемого угля является использование ковшей косого резания (рис. 5) При подходе ковша косого резания к свободной поверхности обеспечивается несколько последовательных выколов. Установлено, что применение ковшей косого резания в сочетании с комбинированным способом обработки забоя позволяет значительно снизить размеры отделяемого угля и поддерживать их в необходимых пределах. Кроме того, в этом случае существенно снижается динамичность нагрузки на приводе исполнительного органа роторного экскаватора. Эмпирически величина угола атаки режущей кромки ковшей и поясов определена 22 градуса.

Рис. 5. Ковш косого резания

1 - козырёк; 2 - зуб ковша; 3 - карман; 4 - скалываемый массив; 5 -цепное дншце ковша.

Установка грохочения разработана на основе выше обоснованных параметров и рекомендованных режимов работы, изготовлена и смонтирована на роторном экскаваторе ЭР-1250Д. Она прошла промышленные испытания, внедрена и находится в эксплуатации в условиях Верхне-Бикинского буроугольного месторождения, РУ «Лучегорское», ЗАО «ЛуТЭК».

Заключение.

В диссертационной работе дано решение актуальной задачи по обоснованию параметров и разработке установки для получения кондиционных фракций низкокалорийных высокозольных энергетических углей роторным экскаватором, реализация которой обеспечивает возможность отсеивания породных включений непосредственно в забое. Это существенно повышает эффективность работы роторных экскаваторов в условиях разработки буроугольных пластов.

Основные научные и практические результаты выполненной работы заключается в следующем.

1. Доказана целесообразность сортировки угля, отделяемого исполнительным органом роторного экскаватора, за счет установки грохота в месте пересыпа угольного потока на отвальный конвейер и приведения в соответствие режимов экскавации и работы механизма грохочения.

2. Предложена новая технология отработки забоя роторным ковшом и оптимальные режимы резания исполнительным органом роторного экскаватора угольных пластов, позволяющие регулировать крупность угля и избежать его дальнейшее дробление.

3. Установлено, что снижение размеров кусков добываемого роторным экскаватором угля возможно путем выбора рационального отношения толщины срезаемой ковшами стружки к ее ширине, армировки боковой кромки козырька ковшей резцами, отработки угольного забоя комбинированными стружками.

4. Определено, что наиболее крупные скопы соответствуют отношению сторон стружки близкому единице. Рациональным, с точки зрения отсутствия негабаритных кусков, является соотношение толщины стружки и ее ширины, равное 1,5 - 2,5. В этом случае сокращается число проходов ротора при отработке блока, снижается скорость поворота роторной стрелы, что способствует повышению коэффициента использования экскаватора и приводит к снижению динамических нагрузок.

5. Разработаны технические решения и рекомендации по выбору и оценке параметров исполнительных и транспортирующих органов экскаваторов ЭР-1250Д в условиях разработки буроугольных месторождений.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Данилов А.П., Страбыкин H.H. Обоснование и принципы выбора параметров установки грохота на роторном экскаватор для получения сортовой кондиции углей. Проблемные вопросы развития горного производства Сибирских регионов. Сборник статей научных трудов кафедр горного факультета ИрГТУ. Иркутск: АЕН России, ИрГТУ, 1997г., с. 47-48.

2.Данилов А.П. Перспективы получения кондиционных фракций угля для ТЭЦ роторным экскаватором. Материалы региональной научно-практической конференции, Иркутск, 1997, с. 63-65.

3.Данилов А.П. Принципы выбора параметров установки грохочения и режимов экскавации с целью получения сортовой кондиции энергетических углей роторным экскаватором ЭР-1250. Известия ВУЗов. «Горный журнал», 1998, №11-12, с. 44-47.

4.Данилов А.П., Страбыкин H.H. Применение установки грохочения на роторном экскаваторе для получения сортовой кондиции энергетических углей и мелкой фракции в качестве удобрения. Материалы всероссийской конференции «Проблемы устойчивого развития общества», ИркутскД998, с. 1820.

5.Даншюв А.П., Страбыкин H.H. Оптимизация выпуска сортовых углей при работе роторного экскаватора со встроенным в него шнековым грохотом и дополнительным конвейером. Журнал «Уголь», 1999, № 3, с. 40-42.

6.Данилов А.П., Страбыкин H.H., Гурьев A.B. Повышение эффективности использования горного оборудования на открытых разработках полезных ископаемых.«Вестник ИрГТУ»,-2002г., №12., с. 43-47.

7.Данилов А.П., Данилов И.А., Смагин В.П. Объединение угольных и тепло энергетических предприятий, как разрешение проблемы в повышении конкурентоспособности угольной продукции. «Игошинские чтения», научно-практическая конференция. ИрГТУ-2004., с. 12-18.

РНБ Русский фонд

2006-4 4537

Подписано в печать 08.10.04. Объем 1 пл. Заказ: 2073

Формат 90x60/1 Тираж 100 экз.

» Ч -

Введение.

1. Состояние изученности вопроса и задачи исследований

1.1. Анализ качественного состава углей Нижне-Бикинского месторождения с точки зрения использования в качестве энергетического топлива.

1.2. Обзор работ по созданию и применению установок для переработки углей с целью получения более качественного энергетического топлива

1.3.Анализ исследований разрушения угля черпаками роторного экскаватора и грохочение его с целью получения продукции заданной кондиции.

1.4. Факторы ограничивающие технические возможности работы Роторных экскаваторов

1.5. Цель, задачи и методические основы исследований. 34 Выводы.

2. Обоснование и выбор параметров установки и рабочего органа роторного экскаватора для получения сортовой кондиции углей. 38 2.1 .Рациональность переработки потока угля непосредственно в технологической цепи "роторное колесо, транспортное оборудование экскаватора".

2.2.Целесообразность установки шнекового грохота в роторный экскаватор.

2.3. Обоснование вариантов исполнения оптимальных режимов грохочения угля на роторном экскаваторе сравнить места установки на экскаваторе).

2.4. Принцип выбора основных параметров установки грохота на роторном экскаваторе.

Выводы

3. Исследование работы установки грохочения угля на роторном экскаваторе

3.1. Анализ взаимодействия рабочих органов установки 67 с потоком угля.

3,2 Исследование взаимодействия шнекового грохота и конвейера для выноса подрешетного пространства.

3.3. Обоснование методики параметров установки и режимов ее работы.

3.4. Результаты производственных исследований и испытаний "Установки грохочения"

Выводы

4. Эффективность работы "Установки грохочения" на роторном экскаваторе. 96 4.1. Экономическая эффективность применения установки грохочения в роторный экскаватор и внедрения новых принципов отработки угольного забоя

Выводы

Переход к рыночным отношениям существенным образом изменил ситуацию в сфере добычи и потребления энергоносителей, в том числе, бурых и каменных углей. Одним из основных потребителей угля, как энергоносителя, в значительной мере, остаются тепло и электростанции, которые предъявляют весьма жесткие требования к сортовому и качественному составу как низкокалорийных, так и высококалорийных, высокозольных каменных углей при их сжигании в топках котлов. Такие угли не могут быть использованы в топках без предварительного породоизвлечения и обогащения.

Данные проблемы успешно решаются в стационарных условиях при использовании дробильно-сортировочных комплексов на угольных складах в цехах основного производства обогатительных фабрик. В этих случаях имеет место существенное снижение качества топлива на угольных складах и увеличение расходов на транспортирование. Так, бурые угли в навале имеют трехмесячный период инкубации при его интенсивном окислении.

Наиболее перспективным направлением получения необходимого сорта угля с возможностью отсеивания породных включений, является применение роторного экскаватора, на котором при пересыпе с одного конвейера на другой в транспортном потоке угля монтируется установка грохота с дополнительным конвейером выноса мелочи.

Высокие показатели работы роторных экскаваторов при добыче энергетических углей с благоприятными условиями залегания дают основания для установления области их рационального применения в более сложных горно-геологических условиях и при разработке угольных пластов повышенной крепости.

Технология добычи и переработки угля непосредственно роторным экскаватором, расположенным в забое, позволяет использовать его в качестве энергетического топлива на тепло и электростанциях, находящихся как вблизи, так и значительном расстоянии от угольного месторождения.

Когда используются дробильно-сортировочные комплексы в условиях склада угольный поток разделяется на две фракции: семечко<13мм. и орех >13мм. В этом случае бурый уголь потребителю более рентабельно поставлять без предварительного грохочения. На дальние расстояния бурый уголь должен поставляться фракцией более 13 мм. Общеизвестная практика свидетельствует о том, что наиболее мелкая фракция угля имеет коэффициент сцепления с породой выше, чем крупная. Тем самым снижается зольность у крупной фракции, которая обеспечивает концентрацию повышенной калорийности потока угля, подаваемого в топки котлов тепло и электростанций, удаленных на значительные расстояния от разрабатываемого месторождения.

Решение вопроса получения кондиционных фракций угля роторным экскаватором посредством установки шнекового грохота на нем требует обоснования и оптимизации конструктивных и режимных параметров его работы, выбора рационального соотношения геометрии и армировки режущих кромок ковшей и рыхлящих поясов, а также способа обработки забоя исполнительным органом, что позволит обеспечить высокие технико-экономические показатели добычи экскавируемого угля необходимой кусковатости для использования в топках тепло и электростанций. Это является важной научно-технической и весьма актуальной задачей.

Целью работы является разработка технических решений и рекомендаций по созданию условий получения сортовой кондиции энергетических углей роторным экскаватором для удовлетворения требований, предъявляемых к кондиционному и качественному составу при сжигании в топках котлов тепло и электростанций.

Идея работы заключается в установке на роторном экскаваторе шнекового грохота в месте пересыпа угля на отвальный конвейер и приведение в соответствие параметров установки грохочения и режимов экскавации критериям ограничения кусковатости экскавируемого угля при условии обеспечения заданной производительности роторного экскаватора.

Задачи исследования:

• обоснование целесообразности установки грохота на роторном экскаваторе с целью отсеивания породных составляющих из угольной массы;

• определение и выбор основных параметров установки грохочения угля на роторном экскаваторе;

• анализ взаимодействия рабочих органов установки грохочения с потоком угля, поступающим от роторного колеса экскаватора;

• исследование режимов экскавации с целью получения сортовой кондиции энергетических углей роторным экскаватором;

• разработка комплекса технических средств с целью реализации получения сортовой кондиции угля для тепло и электростанций;

• создание, испытание и экспериментальные исследования выемочно-погрузочных машин непрерывного действия на базе роторного экскаватора с монтажом установки грохочения на нем.

Методы исследования.

Для решения поставленных задач использован комплексный метод исследования, включая критический анализ литературных, фондовых, патентных материалов и опыт добычи угля роторными экскаваторами, раскрывающий способы получения сортовой кондиции угля дробильно-сортировочными комплексами; экспериментальные исследования с наблюдениями за работой роторных экскаваторов в производственных условиях; методы математической статистики при обработке результатов экспериментальных исследований; промышленный эксперимент и внедрение результатов теоретических исследований; технико-экономический анализ при оценке эффективности выполненных исследований.

Основные научные положения, выносимые на защиту и их новизна.

1. Сортировку потока угля, отделённого исполнительным органом роторного экскаватора, рационально осуществлять непосредственно в забое. Это возможно за счет монтажа грохота в месте пересыпа угольного потока на отвальный конвейер и приведения в соответствие режимов экскавации и параметров установки грохочения с целью отбора сортовой кондиции добываемого энергетического угля для тепло и электростанций.

2. Снижение размеров кусков угля, добываемого роторным экскаватором, возможно путем выбора рационального соотношения толщины стружки к ширине, армировки боковых кромок козырьков ковшей резцами, установки на роторе рыхлящих ножей, применения ковшей косого резания, отработки угольного забоя комбинированными стружками при одновременном повороте роторной стрелы в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

3. Отработка забоя комбинированными стружками с максимальной производительностью роторного экскаватора имеет место в случае толщины стружки не менее 0,25м, при этом крупные сколы соответствуют отношению сторон стружки, близкому к единице. Наиболее рациональным, с точки зрения отсутствия негабаритных кусков, является соотношение толщины стружки и её ширины, равное 1,5-2,5. При этом возможно сокращение числа проходов ротора, что позволяет уменьшить скорость поворота стрелы, способствует повышению коэффициента использования экскаватора и приводит к снижению динамических нагрузок.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций.

Научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации, обоснованы сочетанием теоретических исследований с экспериментальными, проведенными в производственных условиях с применением методов математического анализа, математической статистики, сравнительным анализом различных критериев эффективности процесса резания ковшами и режущими поясами роторного колеса, сопоставлением расчетных показателей с опытными данными и результатами комплексных испытаний роторного экскаватора со встроенной установкой грохочения.

Достоверность научных положений подтверждена: согласованностью результатов теоретических исследований с экспериментальными и опытными данными, полученными в производственных условиях, адекватностно принятых математических моделей и аналитических выражений реальным производственным данным, сходимостью результатов полученных аналитических зависимостей и опытного применения разработанного способа отработки забоя и режима резания угля исполнительным органом роторного экскаватора.

Практическая ценность и результаты реализации работы.

1. Доказана возможность расширения области эффективного применения и улучшения использования роторных экскаваторов для получения сортовой кондиции углей путем усовершенствования конструкции роторного экскаватора и технологических схем отработки забоя.

2. Предложена новая технология отработки забоя роторными ковшами и установлены оптимальные режимы резания исполнительным органом роторного экскаватора угольных пластов, позволяющие регулировать крупность кусков угля и избежать их дальнейшее дробление.

3. Разработаны рекомендации по выбору и оценке параметров исполнительных и транспортирующих органов экскаваторов ЭР-1250Д в сложных горно-геологических условиях разработки угольных пластов.

Апробация работы

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях ИрГТУ (1996-2004 г.г.), на научно-техническом совещании ОАО «Приморскуголь» (1995г.), региональной научно-практической конференции «Интеллектуальные и материальные ресурсы Сибири», Иркутск, 1997г., II Всероссийской конференции «Проблемы устойчивого развития общества», Иркутск, 1998г.

Диссертация обсуждалась на объединенном семинаре специалистов ИрГТУ (1996г.), на заседаниях кафедры «Горные машины и рудничный транспорт» ИрГТУ с привлечением специалистов ОАО «Востсибуголь», Иркутского филиала ОАО «СУЭК», ОАО «Разрез Харанорский» (1998-2004г.г.)

Экспериментальная часть работы выполнена в условиях Нижнее-Бикинского буроугольного месторождения, Приморский край, разрез «Лучегорский» (ныне ЗАО «ЛуТЭК» РУ «Лучегорское»),

По теме диссертации опубликовано семь работ, в том числе, периодической печати: журналах « Уголь» и «Известия вузов. Горный журнал», Вестник ИрГТУ и др.

В работе предлагается наиболее рациональный способ отделения и переработки угля непосредственно роторным экскаватором, который в полной мере удовлетворит требованиям потребителя. В зависимости от конструкции пароводяных котлов, где в качестве топлива сжигается уголь, могут использоваться его крупная или мелкая фракции. Если установить шнековый грохот и потокораспределяющее устройство на роторном экскаваторе, то возможно регулировать процесс подачи определенной фракции угля в транспортируемый поток и, в конечном счете - топки котлов в зависимости от параметров и вида стружки, отделяемой от забоя роторным колесом экскаватора.

Форма стружек, снимаемых роторным экскаватором, зависит от способа подачи рабочего оборудования на забой. Роторный экскаватор с подачей рабочего оборудования за счёт перемещения поворотной платформы относительно рамы или перемещения рабочего оборудования относительно поворотной платформы при помощи механизма хода разрабатывает стружками концентрической формы.

При подаче перемещением всех основных узлов экскаватора забой разрабатывается серповидными стружками.

Общие выводы

Наиболее рационально осуществлять сортировку потока угля, отделяемого в забое, с помощью установки шнекового грохота, характеризующегося малой динамичностью при работе и относительно небольшими размерами и массой. Транспортировку мелких фракций угля от грохота за пределы экскаватора целесообразно производить с помощью выносного конвейера, что позволяет осуществлять их погрузку в транспортные сосуды, что упрощает размещение мелкой фракции угля. Простота и доступность конструкции позволяют вести монтаж и обслуживание установки без каких-либо затруднений.

Установка грохочения разработана на основе выше обоснованных параметров и рекомендованных режимов работы, изготовлена и смонтирована на роторном экскаваторе ЭР-1250Д. Она прошла промышленные испытания, внедрена и находится в эксплуатации в условиях Верхне-Бикинского буроугольного месторождения, РУ «Лучегорское», ЗАО «ЛуТЭК».

Основания выбора принципов основных параметров установки грохочения приняты из учета существующих технологических и конструктивных особенностей исполнительного органа роторного экскаватора, схем отработки угольных забоев и установки шнекового грохота.

Заключение.

В диссертационной работе дано решение актуальной задачи по обоснованию параметров и разработке установки для получения кондиционных фракций низкокалорийных высокозольных энергетических углей роторным экскаватором, реализация которой обеспечивает возможность отсеивания породных включений непосредственно в забое. Это существенно повышает эффективность работы роторных экскаваторов в условиях разработки буроугольных пластов.

Основные научные и практические результаты выполненной работы заключается в следующем.

1. Доказана целесообразность сортировки угля, отделяемого исполнительным органом роторного экскаватора, за счет установки грохота в месте пересыпа угольного потока на отвальный конвейер и приведения в соответствие режимов экскавации и работы механизма грохочения.

2. Предложена новая технология отработки забоя роторным ковшом и оптимальные режимы резания исполнительным органом роторного экскаватора угольных пластов, позволяющие регулировать крупность угля и избежать его дальнейшее дробление.

3. Установлено, что снижение размеров кусков добываемого роторным экскаватором угля возможно путем выбора рационального отношения толщины срезаемой ковшами стружки к ее ширине, армировки боковой кромки козырька ковшей резцами, отработки угольного забоя комбинированными стружками.

4. Определено, что наиболее крупные сколы соответствуют отношению сторон стружки близкому единице. Рациональным, с точки зрения отсутствия негабаритных кусков, является соотношение толщины стружки и ее ширины, равное 1,5 - 2,5. В этом случае сокращается число проходов ротора при отработке блока, снижается скорость поворота роторной стрелы, что способствует повышению коэффициента использования экскаватора и приводит к снижению динамических нагрузок.

5. Разработаны технические решения и рекомендации по выбору и оценке параметров исполнительных и транспортирующих органов экскаваторов ЭР-1250Д в условиях разработки буроугольных месторождений.

1. Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.: «Недра», 1980.- 326с.

2. Барон Л.И., Демедюк Г.П., Лидин Г. Д. Горное дело (Терминологический словарь). М.: «Недра», 1981.-486с.

3. Белявский С.М. Теоретическая механика. М.: "Высшая школа", 1965,-418с.

4. Вальченко В.Т., РутманАН., Лукьяненко Е.П. Справочник конструктора металлических конструкций. Киев.: Буд1вельник, 1980.-544с.

5. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами. М.: Машиностроение, 1971.-316с.

6. Владимиров В.М. Вероятностно-статистическое моделирование нагрузки на рабочем оборудовании роторного экскаватора.-В. кн.: Горнотранспортное оборудование разрезов. (УкрНИИпроект). Киев.: Техника, 1973.-42с.

7. Владимиров В.М. Классификация роторных экскаваторов. Научные записки УкрНИИпректа, 1963г, вып. 11.- 26с.

8. Владимиров В.М. К определению наименьших размеров рабочего оборудования роторных экскаваторов при заданных технологических параметрах отрабатываемого уступа. М.: Горные, строительные и дорожные машины, 1965, вып. 1.-66с.

9. ВладимировВ.М.,Трофимов В.К. Повышение производительности карьерных многоковшовых экскаваторов. М.: Недра, 1980.-312с.

10. Горобец В.И., Горобец Л.Ж. Новое направление работ по измельчению. М.: «Недра», 1977.-112с.

11. Горовой А.И. Справочник по горнотранспортным машинам непрерывного действия. М.: "Недра", 1982.-244с.

12. Грохот шнековый. Паспорт УкрНИИпроект.: 1988.-16с.

13. Данилов А.П., Страбыкин Н.Н. Перспективы получения кондиционных фракций угля для ТЭЦ роторным экскаватором. Материалы региональной научно-практической конференции, Иркутск, 1997,- с. 63-65.

14. Данилов А.П. Принципы выбора параметров установки грохочения и режимов экскавации с целью получения сортовой кондиции энергетических углей роторным экскаватором ЭР-1250. Известия ВУЗов. «Горный журнал», 1998, № 11 -12.- с. 44-47.

15. Данилов А.П., Страбыкин Н.Н. Оптимизация выпуска сортовых углей при работе роторного экскаватора со встроенным в него шнековым грохотом и дополнительным конвейером. Журнал «Уголь», 1999, № 3,- с. 40-42.

16. Данилов А.П., Страбыкин Н.Н., Гурьев А.В. Повышение эффективности использования горного оборудования на открытых разработках полезных ископаемых.«Вестник ИрГТУ»,-2002г., №12.-с. 43-47.

17. Данилов А.П., Данилов И.А., Смагин В.П. Объединение угольных и тепло энергетических предприятий, как разрешение проблемы в повышении конкурентоспособности угольной продукции. «Игошинские чтения», научно- практическая конференция. ИрГТУ,2004,- с. 12-18.

18. Добровольский В.А. Детали машин. ГИТЛ УССР, Киев.: 1954.-376с.

19. Домровский Н.Г. Повышение производительности одноковшовых экскаваторов. М.: Госстройиздат, 1951.-154с.

20. Донченко А.С., Донченко В.А. Справочник механика рудообогатительной фабрики. М.: «Недра», 1986.-248с.

21. Зависимость веса роторных экскаваторов от их основных параметров. В.П. Аксенов, А.Э. Розенплентер, А.Н. Пинчук и др.- Уголь Украины.: 1966, №2, с.33-35.

22. Зеленин А.Н. Основы разрушения грунтов механическими сспособами. М.: Машиностроение, 1968.-198с.

23. Землеройные машины непрерывного действия (конструкции и расчеты)/Под ред. Подборского JI.E., М.: "Машиностроение", 1965.-96с.

24. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы (справочник), М.: НПО ОБТ, 1995.-474с.

25. Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин. М.: «Машиностроение» 1981.-379с.

26. Изобретения, внедрения в угольной промышленности, № 3. М.: ЦНИЭИУГОЛЬ, 1971.-36с.

27. Когаев В.П., Махутов Н.А.,Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. М.: "Машиностроение", 1985.-148с

28. Конструкции грохотов зарубежных фирм. Обзорная информация. 2-7516. М.: «НИИинформтяжмаш», 1975.-46с.

29. Ленточные конвейеры в горной промышленности /Под ред. Спиваковского А.О. М.: «Недра», 1982.-134с.

30. Махно Д.Е., Страбыкин Н.Н. Горные машины и оборудование. ИрГТУ, 2004, с. 450.

31. Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. М.: «Недра» 1974.- 424с.

32. Машнев М.М. и др. Теория механизмов и машин и детали машин. М.: «Наука», 1974.-550с.

33. Минерально-сырьевая база угольной промышленности России. В 2-х томах. М.: «МГГУ», 1999. 1том-642с., 2том-444с.

34. Озерной М.И. Горная электротехника. М.: «Углетехиздат», 1957.-134с.

35. Опритов В.В., Шарикова Е.А., Коновалова JI.H. Физико-химические свойства углей Дальнего Востока. Владивосток.: Вестник, 1996.-366 с.

36. Остапенко П.В. Рациональные схемы расстановки зубьев на роторе экскаватора для разработки крепких углей. Киев.: В. кн., 1978.-288с.

37. Осауленко В.П. Горнотранспортное оборудование разрезов. Киев.: Техника, 1976.-274с.

38. Открытые горные работы. Под общ. Редакцией Мельникова Н.В. М.: «Недра», 1965.-426с.

39. Подэрни Р.Ю. Горные машины и автоматизированные комплексы для открытых работ. М.: «Недра», 1979.-328с.

40. Подэрни Р.Ю. Исследование динамических характеристик роторных экскаваторов.-В. кн.: Международный сипозиум по динамике тяжелых машин горной и металлургической промышленности. Донецк.: Наука, 1974.-18C

41. Подэрни Р.Ю. Теория рабочего процесса роторных исполнительных органов. М.: «Недра», 1969.-212с.

42. Пономарев И.В. Дробление и грохочение углей. М.: «Недра», 1970.218 с.

43. Приводы машин. Справочник. Длоугий В.В., Муха Т.И., Цунинов А.П. и др.-Л.: "Машиностроение", 1982-376с.

44. Проект опытно-промышленной установки по производству гуматов щелочных металлов. НТЦ "Эйприл", Иркутск.: ИрГИРетМет, 1996.-38с.

45. Проектное задание Бикинского угольного разреза, комбината "Приморскуголь" (спроектированное), т. 1, Новосибирск. СибГИПроШахт. 1972.-548C.

46. Промышленные испытания добычных роторных экскаваторов ЭР-1250 16/1,5Д на разрезах «Азейский» и «Харанорский» (В.М. Владимиров, В.В.Гужовский, Л.Л.Хазанет и др.- В-кн.: Горнотранспортное оборудование разрезов, Киев, УкрНИИпроект, 1976.-54с.

47. Рабинович Е.З. Гидравлика. М.: «Недра», 1977.-88с.

48. Резание угля. А.И.Берон, А.С.Казанский и др. М.: Госгортехиздат, 1962.-136с.

49. Ржевский В.В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М.: «Недра». 1982.-424с.

50. Савин Г.Н. и др. Теоретическая механика. Киев.: ГИТЛ УССР,. 1963 .-246с.

51. Ситкарев Г.Т., Владимиров В.М. К оптимизации параметров рабочего оборудования роторных экскаваторов-журнал «Горные, строительные и дорожные машины». 1975, вып. 20.-4с.

52. Солод В.И., Гетопанов В.Н., Рачек В.М. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов. М.: «Недра», 1982.-232с.

53. Спиваковский А.О. Рудничный транспорт. М.: «Углетехиздат».1958,-78 с.

54. Справочник механика открытых работ (Монтаж, техническое обслуживание и ремонт оборудования), М.: «Недра». 1987.-312 с.

55. Справочник механика открытых работ (экскавационно-транспортные машины непрерывного действия) /Под ред. М.И.Щадова, В.М.Владимирова, М.: «Недра». 1989.-488с.

56. Справочник по обогащению углей./Под ред. Благова И.С., Коткина A.M., Зарубина Л.С. М.: «Недра», 1974.-488с.

57. Сергеев Е.М. Грунтоведение М.: Изд. МГУ. 1959.-198с.

58. Страбыкин Н.Н., Перетолчин В.А., Хайдав А. Горные машины и комплексы.Улан-Батор.: 1999, ч.1.- 228с., 2002, ч. 2.- 118 с.

59. Суханов А.Ф., Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород. М.: «Недра». 1967.-318с.

60. Теория и практика открытых разработок /Под ред. Мельникова Н.В. М.: «Недра». 1979.-678с.

61. Техника и технология обогащения углей. Справочное руководство. Под редацией В.АЛантурия, А.Р.Молявко. М.: "Наука". 1995.-622с.

62. Технологическое оборудование на карьерах./Под ред. Виноградова B.C., М.: "Недра". 1981.-432с.

63. Трофимов В.К., Мирошник В.А. Особенности нагружения режущих зубьев при различном направлении боковой подачи ротора.-Добыча угля открытым способом, 1976, №9.-4с.

64. Федотов И.П., Винницкий JI.C. Открытая разработка сложно-структурных угольных пластов. М.: «Недра», 1982.-324с.

65. Филимонов Н.А. Горные машины для открытых работ. М.: «Недра», 1967.-282с.

66. Хорешок А.А. Разработка и создание рабочих органов выемочных машин для улучшения сортового состава добываемого угля. (Автореферат). Кемерово. 1997.-36с.

67. Хохряков B.C. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. М.: «Недра». 1982.-372с.

68. Цитович Н.А. Механика грунтов. М.: «Высшая школа» 1983.-236с.

69. Шмеркович Р.С. Износ зубьев ковшей роторного экскаватора ЭРГ-1600 40/10 31 в условиях Грушевского карьера Никопольского месторождения. Горные, строительные и дорожные машины. 1971, вып. 12.- с.18-22.

70. ЖСйЙСКЛЯ ФЕДЕРАЦИЯ Акционерное общество . открытого типа"Лучегорскуголь"69 2024, ;ri.Лучвгорск Пожарского района Г>Г"<морского крайл V/v/<:;>*<<' ^ -г<: t е? /1. УТВЕРЖДАЮ:;. :

71. Лучегорскуголь" Пальшин М.В. 1999г.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

72. Закрытое акционерное общество

73. Данная схема резания позволила более эффективно контролировать кусковатость добываемого угля и резкое увеличение производительности роторных экскаваторов.

74. Годовой экономический эффект составляет до 3 млн. рублей в год.

75. E-mail:ofTice@prinia.elektra.ruhttp :// www.lutek.ru . . . „на№от1. АКТ1. Главный технолог1. М. А. Кулинич

76. Закрытое акционерное общество

77. В настоящее время экскаватор, смонтированный в 1973 году и реконструированный в 1996 году, находится в эксплуатации.

78. Годовой экономический эффект составляет от 8 до 12 млн. рублей в год.

79. Заместитель главного инженера по ремонтам1. С. В. Спояла