27 Фев

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОТБОЙНО-ПОГРУЗОЧНОЙ МАШИНЫ ОПМ-1 «АСКАТЕШ» НА БЕЗВЗРЫВНОЙ ПРОХОДКЕ ТУННЕЛЕЙ ПО КРЕПКИМ ТРЕЩИНОВАТЫМ ПОРОДАМ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Отличительной особенностью безвзрывной техники и технологии является то, что операции по непосредственному отделение от разрабатываемого забоя отдельных транспортабельных кусков пород, оборке пройденного участка от заколов и погрузке отбитой породы в соответствующие откаточные средства выполняются последовательно и непрерывно одной и той же отбойно-погрузочной машиной ОПМ-1 «Аскатеш» [1,2].

Производительность одного цикла такой разработки на глубину одной заходки может быть определена из следующего выражения:

При расматриваемой технике и технологии глубина заходки может изменяться в широком диапазоне и зависит не только от устойчивости разрабатываемого массива, но и способов проведения последующих работ –временной и постоянной крепи. Однако, для объективного проведения последующего сравнительного анализа, глубина заходки при безвзрывной технологии нами принята такой же, как и при буровзрывной-.[2]

Продолжительность одного цикла отбойно-погрузочных работ может быть представлена в виде следующего выражения:

Продолжительность одного цикла работ по отбойке пород и одновременной оборке пройденного участка может быть представлена в следующем виде:

В конструкции отбойно-погрзочной машины ОПМ-1 «Аскатеш» предусмотрено использование гидромолота типа «Импульс-300» конструкции Института машиноведения НАН КР, разработанной под руководством д.т.н., проф.М.У.Ураимова [3].

Исходя из опыта предварительных испытаний и последующего промышленного применения на различных открытых работах таких молотов, среднюю часовую производительность гидромолота «Импульс-300» в зависимости от крепости и трещиноватости разрабатываемых подземным способом пород можно принять следующими — таблица 1.

Таблица 1

Средняя часовая производительность гидромолота «Импульс-300»

№ п/п

Показатели

Коэффициент крепости f=8-10

Коэффициент крепости f=10-12

Степень трещиноватости пород

Степень трещиноватости пород

В1 В2 В3 В4 В5 В1 В2 В3 В4 В5
1 Средняя часовая производительность отбойки, м3/час 20 18 15 12 8 15 12 9 6 3

Исходя из этих данных, можно определить среднюю продолжительность одного цикла работ по отбойке и оборке пород в забоях различной площади сечения в зависимости от крепости и трещиноватости пород — таблица 2.

Продолжительность работ по непосредственной погрузке отбитой массы пород за один цикл   может быть определена из следующего выражения:

Отбойно-погрузочная машина ОПМ-1 «Аскатеш» скомпонована на базе серийной погрузочной машины с нагребающими лапами непрерывного действия типа ПНБ [4]. Средняя производительность такой машины составляет около 360м3/час. С учетом этого, средняя продолжительность одного цикла погрузки отбитой массы составляет – таблица 3.

Таблица 2

Средняя продолжительность одного цикла отбойно-оборочных работ с использованием отбойно-погрузочной машины ОПМ-1 «Аскатеш»

№ п/п Наименование показателей

Средняя продолжительность одного цикла отбойно-оборочных работ, час

Коэффициент крепости f=8-10

Коэффициент крепости f=10-12

Степень трещиноватости пород

Степень трещиноватости пород

В1 В2 В3 В4 В5 В1 В2 В3 В4 В5
1 Площадь сечения выработки S, м2 Объем разра-ботки,

Q, м3

                   
15 51 2,55 2,80 3,4 4,25 6,40 3,40 4,25 5,70 8,50 17,00
30 102 5,10 5,70 6,8 8,50 12,8 6,8 8,50 11,30 17,0 34,00
60 204 10,2 11,3 13,6 17,0 25,5 13,6 17,0 22,7 34,0 68,0
80 272 13,6 15,1 18,1 22,7 34,0 18,1 22,7 30,2 45,3 90,7
90 306 15,3 17,0 20,4 25,5 34,0 20,4 25,5 25,5 51,0 102,0

Таблица 3

Средняя продолжительность одного цикла погрузочных работ

№ п/п Наимено-вание показате-лей

Средняя продолжительность одного цикла погрузочных работ, час

Коэффициент крепости f=8-10

Коэффициент крепости f=10-12

Степень трещиноватости пород

Степень трещиноватости пород

В1 В2 В3 В4 В5 В1 В2 В3 В4 В5
1 Площадь сечения выработки S, м2                    
15 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43
30 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86
60 1,72 1,72 1,72 1,72 1,72 1,72 1,72 1,72 1,72 1,72
80 2,27 2,27 2,27 2,27 2,27 2,27 2,27 2,27 2,27 2,27
90 2,55 2,55 2,55 2,55 2,55 2,55 2,55 2,55 2,55 2,55

Средняя продолжительность одного маневра зависит главным образом от принятой технологии отбойки  и квалификации оператора. По данным наших наблюдений за эксплуатацией отбойно-оборочных, отбойно-погрузочных машин в различных условиях, средние значения продолжительности одного маневра для операторов средней квалификаций может быть принято равным:

Количество возможных маневров машины  зависит от количества слоев разработки и ширины разрабатываемого забоя. Эта зависимость может быть описана следующей формулой:

Среднее количество слоев разработки в одной заходке в зависимости от крепости и трещиноватости пород приведено в таблице 4.

Таблица 4

Среднее количество слоев разработки в одной заходке в зависимости от крепости и трещиноватости пород

п/п

Наименование показателей

Коэффициент крепости пород,

f=8-10

f=10-12

Степень трещиноватости пород

Степень трещиноватости пород

                   
1 Тольщина слоя разработки,м 0,35 0,35 0,35 0,30 0,25 0,30 0,30 0,25 0,20 0,15
2 Количество слоев разработки в заходке , шт 9,7 9,7 9,7 11,3 13,6 11,3 11,3 19,6 17,0 22,7
3 Ширина выработки В, м                    
  S=15м2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
  S=30м2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
  S=60м2 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
  S=80м2 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
  S=90м2 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12
4 Среднее количество маневров,шт                    
  S=15м2 10 10 10 11 14 11 11 14 17 23
  S=30м2 15 15 15 17 21 17 17 21 26 34
  S=60м2 24 24 24 28 34 28 28 34 43 57
  S=80м2 29 29 29 34 41 34 34 34 51 68
  S=90м2 29 29 29 34 41 34 34 34 51 68
5 Средняя продолжитель-ность 1 маневр, мин 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
6 Средняя продолжительность маневревых работ в одном цикле, час                    
  S=15м2 0,34 0,34 0,34 0,36 0,47 0,36 0,36 0,47 0,57 0,77
  S=30м2 0,5 0,5 0,5 0,57 0,7 0,57 0,57 0,7 0,87 1,1
  S=60м2 0,8 0,8 0,8 0,9 1,1 0,9 0,9 1,1 1,4 1,7
  S=80м2 1,0 1,0 1,0 1,1 1,4 1,1 1,1 1,1 1,7 2,2
  S=90м2 1,0 1,0 1,0 1,1 1,4 1,1 1,1 1,1 1,7 2,2

Средняя продолжительность одного цикла безвзрывной техники и технологии разработки забоев при проходке подземных выработок по крепким породам  приведен  в таблице 5, а производительность — на рисунках 1 и 2.

Таблица 5

Средняя продолжительность одного цикла безвзрывной техники и технологии разработки забоев характерной площади сечения в зависимости от крепости и трещиноватости пород

№ п/п Наименование показателей

Коэффициент крепости пород

f=8-10

f=10-12

Степень трещиноватости пород Степень трещиноватости пород
В1 В2 В3 В4 В5 В1 В2 В3 В4 В5
1 Средняя продолжитель-ность одного цикла Тц, час                    
S=15м2 3,32 3,57 4,17 5,04 7,30 4,19 5,04 6,60 9,50 18,20
S=30м2 6,46 7,06 8,16 9,93 14,36 8,23 9,93 12,86 18,73 35,96
S=60м2 12,54 15,82 16,12 19,62 28,32 16,22 19,62 25,52 37,12 71,42
S=80м2 16,93 18,28 21,37 26,07 37,67 21,47 26,07 33,57 49,27 95,17
S=90м2 18,85 20,55 23,77 29,15 37,95 24,05 29,15 29,15 55,25 106,7

Рисунок 1. Производительности безвзрывной техники и  технологии разработки в зависимости от трещиноватости пород  при f=8-10.

Рисунок 2. Производительности безвзрывной техники и технологии разработки пород различной трещиноватости в зависимости от площади сечения выработки при f=8-10.

    Анализ приведенных зависимостей позволяеть сделать следующие выводы:

  1. При безвзрывной разработке забоев производительность увеличивается с увеличением трещиноватости. При этом изменение имеет заметно выраженный характер. Так, если производительность разработки чрезвычайно трещиноватой породы крепостью f=8-10 при проходке выработки площадью сечения 60-90м2 составляет около 16м3/час, то при разработке забоев аналогичной площади сечения пород этой же крепости, но относящихся к категории средне-трещиноватых показатель производительности составляет уже около 12м3/час. То есть производительность снижается более, чем на 33%. Эта закономерность характерна и для выработок различной площади сечения. Такую зависимость производительности можно объяснить тем, что с повышением монолитности разрабатываемых пород сокращается шаг скола (расстояние между смежными точками отбойки). Это приводит к соответствующему увеличению точек скола в забое и, как следствие, к увеличению затрат времени на настройку инструмента и отбойку породы от забоя.
  2. При одной и той же крепости и трещиноватости пород, производительность безвзрывной техники и технологии практически не зависит от площади разрабатываемого забоя. Так, если производительность разработки сильно-трещиноватой породы крепостью f=8-10 в забое площадью сечения 30м2 составляет около 14м3/час, то этот показатель в условиях разработки забоя площадью сечения 80м2 и 90м2 составляет около 14,5м3/час. Это, видимо, можно объяснить постоянством шага скола для пород различной трещиноватости независимо от площади разрабатываемого забоя.

Литература:

  1. Бексалов Е.Б, Тажибаев К., Абсаматов Э.Н, Тажибаев Д.К, Бексалов И.Е Способ безвзрывной проходки горных выработок, Патент КР № 1603. Зарегистрированной в Государственном реестре изобретений  Кыргызской Республики 31 декабря 2013года.
  2. Бексалов Е.Б., Абсаматов Э.Н. Отбойно-погрузочная машина ОПМ-1 «Аскатеш» для безвзрывной проходки туннелей Акбулунской ГЭС по крепким трещиноватым породам. Международная научно-практическая конференция «Инновации в области строительства транспортных сооружений: становление, проблемы, перспективы», КГУСТА им. Н.Исанова, Бишкек-2016г-56с
  3. Ураимов М. Исследование и создание гидравлического ударного механизма для отбойных машин: Автореф. дисс. канд. техн. наук Фрунзе, 1981. 24 с.
  4. ЗАО Ясногорский машиностроительный завод
    ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ОТБОЙНО-ПОГРУЗОЧНОЙ МАШИНЫ ОПМ-1 «АСКАТЕШ» НА БЕЗВЗРЫВНОЙ ПРОХОДКЕ ТУННЕЛЕЙ ПО КРЕПКИМ ТРЕЩИНОВАТЫМ ПОРОДАМ
    В работе исследована производительность безвзрывной техники и технологии подземнной разработки забоев крепких пород. Установлена взаимосвязь производительности и степени трещиноватости разрабатываемых пород.
    Written by: Бексалов Есенгельди Бексалиевич, Абсаматов Эрмамат Нурмаматович
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 12/27/2016
    Edition: euroasia-science.ru_26-27.02.2016_2(23)
    Available in: Ebook