Лекция № 21 Технологические параметры драглайнов

Основные рабочие параметры драглайнов (рис. 21.1): Rч и Rр – радиусы соответственно черпания и разгрузки, определяемые длиной стрелы и углом ее наклона; Rч.з – радиус черпания с забросом ковша [дальность заброса зависит от модели драглайна и опыта машиниста и достигает ¼ длины стрелы (2.5 – 15 м); отклонение подъемного каната от вертикали при забросе ковша составляет 15 - 20°]; Rч.у – радиус черпания на уровне установки драглайна; Нч – глубина черпания, зависящая от длины и угла наклона стрелы, располжения драглайна в забое, экскавируемой породы, длины канатов и квалификации машиниста; Нр – высота разгрузки, определяемая длиной стрелы и углом ее наклона; Rк – радиус вращения кузова драглайна; Нэ и Нк соответственно высота верхней стойки и кузова драглайна.

Рисунок 21.1 Основные рабочие параметры драглайна

Наклон стрелы драглайна составляет 20 - 35°; как у мехлопаты, он может изменяться с соответствующим изменением рабочих параметров. Ход мощных драглайнов – шагающий, у малых моделей – гусеничный; преодолеваемый ими уклон до 7°. Удельное давление на грунт 0.1 – 0.2 МПа.

Драглайны обычно применяют для экскавации мягких пород. Драглайнами с ковшами емкостью 10 м³ и более успешно экскавируют мелко- и средневзорванные породы. Применение их при крупновзорванных породах приводит к недостаточному наполнению ковша, быстрому износу ковша и тягового каната.

В СНГ драглайны составляют около 20 % парка одноковшовых экскаваторов, и с их применением выполняется около 20 % объемов горных и земляных работ.

 

Забои драглайнов

Основной тип забоя драглайна – торцовый. Возможные параметры забоя зависят от места расположения драглайна и связанного с этим способа черпания.

При выемке нижним черпанием драглайн располагается на кровле уступа (развала) вне призмы возможного обрушения (рис. 21.2, а). С учетом этого, паспортной глубины черпания и угла откоса определяется возможная высота забоя. Профиль забоя драглайна в массиве криволинейный в соответствии с траекторией движения ковша, а в развале близок к прямолинейному вследствие периодического осыпания породы.

При расположении драглайна на подошве уступа и выемки верхним черпанием (рис. 21.2, б) угол откоса забоя а з для предотвращения скольжения и обеспечения наполнения ковша не должен превышать 20 - 25°. Высота забоя (уступа) Ну.в должна быть не более 0.8 Нр (Нр – высота разгрузки) для предотвращения работы в режиме стопорения. Обычно Ну.в = (0.6 – 0.7) Нр. Верхнее черпание эффективно только у драглайнов с ковшами емкостью 10 – 15 м³ и более. Однако у них производительность при Ну.в > 0.4 Нр ниже, чем при нижнем черпании.

Мощный драглайн может располагаться и на промежуточной площадке, отрабатывая две заходки подуступов верхним и нижним черпанием (рис. 21,2, в) при их высоте Ну.в и Ну.н.

Рисунок 21.2 Схема торцевых забоев драглайна в сплошной заходке при нижнем, верхнем и комбинированном черпании.

Рисунок 21.3 Схемы выемки и погрузки породы драглайнами в транспортные средства:

1, 2, 3. 4, - соответственно оси драглайна, транспортных средств, навала и перегружателя; z – берма безопасности; L₁ и L₂ – радиусы разгрузки экскаватора.

Максимальная ширина заходки драглайна (см. рис. 21.2, а)

Аmax = Rч (sin ₁ + sin ₂), (21.1) где ₁ и ₂ – углы разворота экскаватора от его оси при черпании, не превышающие 30 - 45°.

Обычно ₁ = 0, общий угол поворота драглайна для разгрузки составляет 45 - 90°. В этом случае расчетная ширина заходки А = Rчsin и для различных типов драглайнов составляет:

Драглайн ЭШ - 4/40 ЭШ – 5/45 ЭШ – 6/60

А, м............................................ 23 23 29

Драглайн ЭШ – 10/70А ЭШ – 14/75 ЭШ – 20/90

А, м............................................ 33 36 42

Драглайны с ковшами емкостью 6 – 10 м³ применяют и для погрузки породы в транспортные средства (рис. 21.3, а).

Выемка мягких пород может производится мощными драглайнами (Е = 8 – 20 м³) нижним черпанием с разгрузкой в насыпь (навал) на кровле уступа, откуда погрузку породы в транспортные средства ведут мехлопатами (рис. 21.3, б). При этом должно соблюдаться соотношение

Rр А – 0.5 Сх + ℓо, (21.2) где Сх – ширина хода драглайна, м; ℓо – заложение откоса навала породы на кровле уступа, м;

ℓо = ; (21.3) - угол откоса навала, градус.

Если радиус разгрузки драглайна Rр недостаточен для соблюдения условия (21.2) необходимо уменьшить объем вскрышной заходки, обычно за счет уменьшения ее ширины.

При наличии бункера-перегружателя мощные драглайны могут вести погрузку на конвейер, в железнодорожные вагоны или средства гидротранпорта (рис. 21.3, в).

В рассмотренных примерах выемочно-погрузочных работ драглайн отрабатывает нормальные или узкие сквозные продольные заходки-панели. Увеличение ширины панели и уменьшение числа передвижек транспортных коммуникаций вдоль фронта уступа, как и при работе мехлопат, возможно путем установки промежуточных бункеров-питателей с консольными конвейерами и отдельных конвейерных перегружателей. В зависимости от их установки и порядка работы драглайна панели могут отрабатываться одной или несколькими нормальными или широкими сквозными продольными заходками, сквозными поперечными заходками или тупиковыми продольными широкими заходками. При выемке нижним черпанием забойные конвейеры, бункера-питатели и перегружатели могут устанавливаться как на верхней, так и на нижней площадке уступа. В первом случае возможная ширина панели увеличивается.

При выемке драглайнами в подводных забоях песчаных и песчано-гравийных пород уменьшается угол откоса забоя а з и следовательно возможная его высота, а также интенсивно обрушается надводная часть забоя, что обуславливает частые передвижки экскаватора. Для увеличения наполнения применяют перфорированные ковши с отверстиями диаметром 25 – 35 мм.