Маса, т 10,000 [1]
Навантажувальні машини характеризуються такими основними параметрами: продуктивністю, ємністю ковша, фронтом навантаження, шириною, висотою в верхньому положенні ковша, транспортної висотою, вантажною висотою і масою.
Головним параметром навантажувальних машин є їх продуктивність: теоретична, технічна та експлуатаційна.
Нижня межа технічної продуктивності навантажувальних машин зазвичай дорівнює 0,5 м3 / хв.
Ємність ковша у ковшових навантажувальних машин змінюється від 0,125 до 0,8 м3.
У вугільній шахті, де щільність і міцність порід нижче в 1,5-2 рази, є можливість збільшити продуктивність навантажувальної машини при заміні ковша меншої ємності на велику.
При виборі ширини В машини (див. Рис.2) і величини фронту F навантаження впливають розміри проведеної підготовчої виробки і прийняті для цієї виробки транспортні засоби. Тому ширина вантажної машини не повинна перевищувати ширини транспортних засобів. Виходячи з цих обмежень ширина пневматичних ковшових машин прямий навантаження повинна бути не більше 900, 1150 1350, 1500 або 1800 мм.
При електричному приводі допускається збільшення ширини машини на 300 мм.
Найбільша ширина ковшових машин ступінчастою навантаження не повинна перевищувати 1400 мм.
Фронт навантаження має певне значення тільки у машин з рейкової ходовою частиною, так як у машин з гусеничної частиною він необмежений.
Зазвичай для ковшових машин прямий навантаження фронт навантаження повинен бути не менше 1900 2200, 2500 або 3200 мм; для ковшових машин ступінчастою навантаження - не менше 3000, 4000 або 4800 мм.
Важливе значення мають транспортна h1 (див. Рис.2) і максимальна висота Н машини, а також висота розвантаження h2.
Для ковшових машин прямий і ступінчастою навантаження обмежуючими факторами є висота вагонетки і вироблення у світлі.
В машинах безперервного дії з нагортають лапами транспортна висота є важливим параметром, так як визначає можливість установки навісного бурильного обладнання.
По масі конструкції вантажні машини поділяють на легкі (до 9,5 т), середні (до 14 т), важкі (до 18 т) і особливо важкі (до 25-32 т). Причому останні застосовують при проходці тунелів і видобутку корисних копалин в камерах.
До допоміжних параметрам навантажувальних машин відносяться енергія, тиск стисненого повітря, напруга електричного струму.
Найбільша крупність шматків занурюваної гірської маси в залежності від параметрів і ємності навантажувальних пристроїв повинна бути не більше 200, 300, 400, 600 або 800 мм. Причому кількість шматків найбільших розмірів в загальній масі не повинно перевищувати 10%.
Фортеця гірської породи має суттєвий вплив на ефективність навантаження лише в навантажувальних машинах безперервного дії з робочим органом у вигляді нагортають лап, ковшовими ж машинами забезпечується навантаження порід будь-якої міцності.
Основними робочими органами навантажувальних машин є виконавчий орган, поворотний пристрій, транспортний пристрій і ходова частина.
Найбільш простим і поширеним типом виконавчого органу є ковшовий. Впровадження ковша в гірську масу відбувається при поступальному русі машини вперед на забій, а Зачерпивание і розвантаження - при повороті ковша. Поворотний пристрій дозволяє зачерпувати масу по всій ширині забою. При цьому найбільш поширені ковшові виконавчі органи на перекочується рукояті.
Виконавчий орган з ковшем на шарнірної рукояті, застосовуваний на машині ППМ4Е. Перевагами цього типу виконавчого органу є: досить ефективне розпушення нагортають матеріалу; посилене черпання перед носком живильника; високий к. п. д. механізму; можливість завантаження абразивних матеріалів. Його недоліки: часткове повернення матеріалу при зворотному ході лап; виникнення динамічних навантажень; можливість заклинювання лап при роботі по міцним матеріалами.
Виконавчий орган у вигляді двох скребкових барів (див. Рис.3, б) дає кращу стійкість в результаті врівноваженого впливу ланцюгів на штабель і можливість деякого збільшення фронту навантаження в порівнянні з шириною машини.
Поворотні пристрої, в основному застосовуються на ковшових машинах, призначені для автоматичного повороту верхньої частини машини, а разом з нею і ковша з положення навантаження з боків виробки в положення, що збігається з поздовжньою віссю машини, що забезпечує розвантаження ковша в причеплений до машини вагонетку.
В якості транспортного пристрою в сучасних навантажувальних машинах застосовують скребкові, стрічкові і пластинчаті конвеєри.
Ходова частина навантажувальних машин виконується колісно-рейкового, гусеничної і пневмоколесной.
Колісно-рейкова ходова частина найбільш часто зустрічається у ковшових навантажувальних машин, хоча останні в окремих випадках можуть бути обладнані гусеничної або пневмоколесной ходовою частиною.
Машини безперервної дії мають гусеничну ходову частину, що відрізняється хорошою маневреністю, малим питомим тиском на грунт, великим напірним зусиллям на ковші. [2]
Ковшові вантажні машини. Теоретична продуктивність Q (м3 / хв)
де Т - теоретична тривалість циклу, с (зазвичай Т - 10-15 с); VK - геометрична ємність ковша, м3; nц = - частота робочих циклів, хв м-1.
де k з - коефіцієнт заповнення ковша. Для машин з пневмоприводом kи = 0,92-1,1, для машин з електроприводом kи = 1 - 1,5;
kи - коефіцієнт, що враховує зміну часу циклу в реальних умовах; kp - коефіцієнт додаткового розпушення в ковші. Для ковшів місткістю до 0,12 м3 kp = 0,92, для ковшів великої місткості kp = 0,92-0,96.
Перед початком завантаження відбитої гірничої маси необхідно: оглянути вибій і обібрати навислі шматки породи, встановити тимчасову кріплення і привести забій в безпечний стан. До роботи на навантажувальної машині допускаються прохідники, які мають право на управління цією машиною. Про початок роботи прохідник повинен попередити оточуючих сигналом: "Бережися, включаю". Забороняється робота машиною без зрошення відбитої гірничої маси. Забороняється усунення неполадок в машині, що знаходиться під напругою. Прохідник, керуючий машиною, зобов'язаний стежити за станом кріплення, а так само за прохідниками, що працюють в зоні навантаження. Прохідник повинен стежити за занурюваної гірською масою на предмет виявлення підірваних зарядів. Контроль напрямки. Контроль за напрямком проведення виробки здійснюється на підставі маркшейдерських напрямків і строго дотримуватися прийнятих напрямків шляхом заміру даних репера і скоби.
При експлуатації вантажних машин, призначених для роботи у вугільних шахтах, необхідно дотримуватися таких вимог по техніці безпеки:
навантажувальні машини, призначені для роботи в похилих виробках з нахилом 6 ° і більше, повинні бути обладнані гальмівними пристроями і двома незалежними приводами;
навантажувальні машини повинні мати спеціальні пристрої, призначені для захисту від механічних пошкоджень кабелю живлення в умовах частих переміщень машини;
ходові колеса і гусениці машин повинні бути обладнані огородженнями, що захищають людей, які обслуговують машини, від травмування;
вантажними машинами (особливо ковшового типу), призначеними для роботи у виробках малого перерізу, рекомендується керувати за виносного пульта, приєднаного до машини за допомогою короткого відрізка кабелю або пневморукавов;
навантажувальні машини, на яких передбачається установка бурових машин або допоміжного інструменту, обладнуються спеціальними штепсельними пристроями для їх харчування. При цьому на навантажувальної машині повинен бути передбачений перемикач, призначений для перемикання напруги з живлення електродвигунів навантажувальних машин на харчування бурових машин;
при знятих штепсельних вилках штепсельні розетки повинні закриватися кришками;
вельми важливою для дотримання санітарно-гігієнічних вимог при навантаженні гірської маси є боротьба з пилом.
Найбільш ефективного знепилювання (95-97%) досягають при застосуванні зрошувальних пристроїв, змонтованих безпосередньо на навантажувальних машинах.
Основними місцями пилоподавлення при роботі навантажувальних машин є зони навантаження і розвантаження.
Для зрошення зони навантаження застосовують зонтичні, конусні або плоскоструменеві форсунки, що створюють розпилювання води. Продуктивність форсунок повинна бути не менше 6 л / хв при тиску води 0,4 МПа, що створює тонке розпилення води і забезпечує ефективне осадження завислого пилу.
Конусні форсунки застосовують для зрошення виконавчих органів ковшових машин, а плоскоструменеві - для машин безперервної дії з нагортають лапами.
Питома витрата води зрошувальних пристроєм для всіх типів машин встановлюється в межах 40-50 л / м3 занурюваної породи. [1]
Основними заходами безпеки праці при експлуатації підземного обладнання, які забезпечуються обслуговуючим персоналом, є:
ведення робіт тільки справним обладнанням із забезпеченням усіх передбачених засобів захисту і блокувань;
проведення робіт з огляду, ремонту, змащування і іншим видам технічного обслуговування при зупиненому (а при необхідності і заблокованому) обладнанні;
недопущення робіт з огляду та ремонту електроапаратури та установок, силових ліній під напругою;
виключення випадків неузгоджених дій людей і сумлінне використання оповіщення сигналами і заборонних знаків;
якісне виконання всіх виробничих робіт і робіт з технічного обслуговування і ремонту, передбачених інструкціями з експлуатації даного виду обладнання.
Велику роль в забезпеченні безпеки праці та виконанні Правил техніки безпеки відіграють різні форми і методи навчання та підвищення кваліфікації і всі види інструктажу - первинний, що проводиться при посилці робочого на нове місце роботи або після тривалої перерви в роботі; постійний, що проводиться щозміни під час видачі наряду; періодичний, що проводиться за спеціальною програмою і в терміни, встановлені Правилами техніки безпеки або Правилами технічної експлуатації для окремих професій, а також позачерговий і додатковий.
Однією з основних заходів, що забезпечують безпечну експлуатацію обладнання, є проведення ретельного технічного огляду, контрольного складання і випробування машини або обладнання на поверхні або в механічному цеху перед її спуском в шахту або установкою для експлуатації за призначенням.
Всі машини і обладнання повинні мати інструкції і технологічні паспорта по експлуатації, технічного обслуговування і ремонту, що регламентують склад обов'язкових профілактичних робіт, вимоги безпеки при їх виконанні та експлуатації за призначенням, порядок виконання операцій з управління машиною, карту мастила та ін. Вивчення та дотримання всіх правил і норм експлуатації та технічного обслуговування є одним з основних, головних умов безпечної експлуатації обладнання.
З іншого боку, заходи безпеки при експлуатації підземного обладнання регламентуються і встановлюються нормами безпеки забійних машин і комплексів, виконання яких є обов'язковим при створенні нових і модернізованих забійних машин і комплексів.
При роботі прохідницьких комбайнів із стрілоподібним виконавчим органом майже 50% травм пов'язані з виконавчим органом (травмування різцями коронки, придавливание стрілою) як в процесі безпосереднього обслуговування та ведення гірських робіт, так і при технічному обслуговуванні та ремонті. Травмування відбувається і при маневруванні комбайна або вантажної машини. Частою причиною травмування є втрата стійкості або "падіння", особливо навантажувальних машин на рейковому ходу і з ковшовим вантажним органом. Джерелом підвищеної небезпеки є маніпулятори бурових машин і установок. Основні заходи безпеки і профілактики - дотримання правил технічної експлуатації, постійний інструктаж і висока кваліфікація обслуговуючого персоналу.
На підприємстві безпеку праці повинна бути гарантована. Забезпечення її є однією з основних обов'язків конструкторів і машинобудівників, керівників гірського виробництва і енергомеханічної служби шахти, рудника, підземних міських споруд.
Головний напрямок робіт по забезпеченню безпеки праці - створення безпечної технології і техніки, усунення потенційних носіїв травматизму, екранізація і блокування небезпечних зон і режимів, дистанційне керування. суворе дотримання правил та інструкцій з охорони праці та техніки безпеки, т. е. весь комплекс технологічних, технічних і організаційних заходів, включаючи підготовку людей до праці в складних специфічних умовах гірського виробництва.
У шахтах вугільної промисловості майже 30% травм, пов'язаних з машинами і механізмами, доводиться на очисні комбайни, 5% - на прохідницькі комбайни, 20% - на скребкові конвеєри, 3% - на стрічкові конвеєри, 8% - на механізовані кріплення, 13% - на вантажні машини, 7% - на лебідки і 10% на інші машини і механізми.
У шахтах гірничорудної промисловості; основними джерелами травм є скреперні лебідки - 26-30%, бурильні установки - 20-24%, вантажні машини - 23-26%, лебідки - 6-10%, конвеєри скребкові і стрічкові - 8-11%, інші машини і механізми - 7-10% [20].
У процесі управління машинами і механізмами і їх обслуговування основними причинами травматизму, залежними від людини, є: робота на несправному обладнанні, невикористання або умисний виведення з ладу засобів захисту і блокувань, проведення огляду, змащення і ремонту діючого устаткування або знаходиться під напругою, неузгодженість дій людей; неякісне виконання робіт.
Прохідницькі комбайни, навантажувальні, транспортні та інші самохідні машини (на гусеничному або рейковому ходу) повинні бути оснащені звуковою сигналізацією, освітлювальними приладами (в тому числі фарою заднього освітлення), гальмівними пристроями, а також іншими пристроями, що служать для утримання їх від сповзання або скочування .
Травми при роботі навантажувальних машин відбуваються в основному внаслідок падіння ковшових машин на людину (коли ківш зачіпається за нерівність грунту або кріплення), прідавліванія його до стінок виробки при маневрах машини, а також в результаті потрапляння людини під рухомі частини машини (в тому числі під ківш ).
Зокрема, треба частіше нагадувати робочим про те, що не можна перебувати на бічній підніжці машини при її роботі, а також перевантажувати ківш.
Обслуговування та ремонт електроустановок, в тому числі апаратів напругою вище 1000 В, безпосередньо в шахті дозволяється тільки особам, які мають посвідчення або допуск до обслуговування таких установок і яким видано письмовий наряд із зазначенням заходів безпеки.
Ігнорування цього положення призводить до того, що через деякий час площа перерізу виробки, ширина зазорів і проходів стають менше допустимих.
Для підвищення безпеки людей на транспортних шляхах необхідно часто нагадувати їм про правила поведінки в дорозі (особливо в місцях посадки в кліть і пасажирські вагони і виходу з них, в зонах маневрових робіт і при перетині транспортних виробок), а також про те, що рейковий транспорт слід пропускати, стоячи і притулившись до стінки (а ще краще в ніші), але не проти стрілочних переводів, так як на них найчастіше вагони сходять з рейок. [1]
Основними напрямками подальшого технічного розвитку і вдосконалення навантажувальних машин є. наступні:
створення уніфікованих моделей машин кожної групи зі змінним приводом (пневматичним, електричним, дизельним) і зі змінною ходовою частиною (колісно-рейкового, гусеничної, пневмоколесной);
оснащення машин дистанційним управлінням і керуванням по радіо;
застосування віброковшей і Вібролотки для прискорення зачерпиванія гірської маси і збільшення продуктивності машини;
створення знімного обладнання для виробництва різних допоміжних робіт за допомогою Буровантажні машини: скребків для зачистки боків виробки, захоплень для зведення кріплення, колисок для заряджання шпурів і т. д .;
створення вантажно-постачальних машин, що представляють поєднання навантажувального механізму з бункером, в якому порода доставляється до місця розвантаження;
підвищення надійності і довговічності, а також зниження витрат при виготовленні і впровадженні навантажувальних і Буровантажні машин внаслідок поліпшення конструкції і технології виробництва. [2]
2. Гірські машини та автоматизовані комплекси: Підручник для вузів /. - М. Недра, 1981
3. Підземна механізована навантаження, М. тисяча дев'ятсот шістьдесят одна
4. Механізація транспортних і навантажувальних робіт при видобутку і складуванні горнохимического сировини, М. 1 972
6. Підземна механізована навантаження, М. 1961; Механізація транспортних і навантажувальних робіт при видобутку і складуванні горнохимического сировини, М. 1972;