Главная страница ДонНТУ              Портал магистров ДонНТУ
Автобиография          Автореферат          Перечень ссылок           Креативность студентов          Отчет о поиске          Электронная библиотека

ОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПОГРУЗКИ УГЛЯ БАРАБАНОМ ОЧИСТНОГО КОМБАЙНА

А.В. Болтян, И.А. Горобец, Н.В. Голубов. (каф. ТМ, ДонНТУ, г. Донецк, Украина)

Источник: Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: "Гірничо-електромеханічна". Випуск 99.– Донецьк: ДонНТУ, 2005. - с. 14-21

      The increase of vertical drum’s loading capacity is achieved by using of special designed cutting chain which maintains the passage of cutting coal from the lower part of drum to the its upper part and loading of coal to the conveyor with the lowest expenditure of power.
      Барабанные исполнительные органы современных очистных комбайнов конструктивно представляют собой вертикальный барабан, разделенный режуще-приводной цепью на верхнюю и нижнюю части. Нижняя часть барабана, например, комбайна КА-80, для улучшения погрузки угля оснащается лопастями. На верхней части барабана, особенно при регулировании его по мощности пласта, резцедержатели располагаются практически в произвольном порядке. Кроме того, при выгрузке угля окно выгрузки нижней части барабана практически наполовину перекрыто забойным конвейером, а окно выгрузки верхней части органа практически открыто на протяжении оборота барабана.
      Поэтому с учетом изменения рабочего объема барабана, объема разрушенного и поступившего в барабан угля и окна выгрузки органа, [1, 2], предельно возможный режим работы комбайна (предельно возможная толщина среза) по погрузочной способности барабана


      где Vp(φ)от – рабочий объем барабана в момент открытия окна выгрузки; Vp(φ)oт|hmax=1 см – объем разрушенного и поступившего в барабан угля при hmax= 1 см, (φ)от – угол поворота барабана, при котором открывается окно выгрузки.
      С учетом конструктивных особенностей исполнительного органа предельно возможная толщина среза не будет одинаковой для обеих частей барабана. Кроме того, окно выгрузки верхней части барабана практически открыто на всем угле поворота органа. Поэтому за начало открытия окна выгрузки барабана принимаем угол его поворота, соответствующий началу открытия окна выгрузки угля нижней частью органа:
(φ)от=(φ)об+(φ)о+(φ)з-(φ)п-(φ)в

      где (φ)от– угол обхвата барабана разрушаемым пластом; (φ)о – угол, определяемый углом подъема лопасти барабана и ее толщиной; (φ)з –угол замедления открытия окна выгрузки барабана, [2]; (φ)п – угол поворота барабана, соответствующий паузе при выгрузке угля лопастью; (φ)в – угол поворота барабана, соответствующий выгрузке угля лопастью.
      Тогда предельно возможные режимы работы комбайна типа КА-80 по погрузочной способности барабана будут:

      – для нижней части барабана


      – для верхней части барабана

      Значения hmax н и hmax в определенные по зависимостям (1) и (2), для параметров барабана комбайна КА-80 составляют соответственно 2,5 и 3,6 см. Это означает, что предельно возможный по погрузочной способности режим работы комбайна будет определяться hmax н. В то же время верхняя часть барабана будет заполнена разрушенным ею углем примерно на 70%.
      Кроме того, необходимо отметить, что относительная продолжительность паузы при выгрузке угля верхней частью барабана комбайна типа КА-80 примерно в 2 раза меньше аналогичного параметра для нижней части органа, [1]. Это в совокупности с “недогрузкой” верхней части барабана обусловливает ее большую производительность и меньшие затраты энергии на погрузку угля по сравнению с аналогичными параметрами нижней части органа, [1].
      Отсюда следует вывод, что повысить погрузочную способность барабана и снизить удельные энергозатраты погрузки возможно, если обеспечить «переход» части угля, выгружаемого нижней частью барабана, в рабочее пространство его верхней части. Такой «переход» возможен в барабане специальной конструкции, [3].
      В конструкции режуще-приводной цепи такого органа выполнены просветы, состоящие из соединенных посредством пальцев звеньев, рис.1. Каждый из просветов расположен в цепи с шагом, равным шагу установки лопастей нижней части барабана, и находится над верхней частью каждой лопасти.
Конструкция модернизированной режуще-приводной цепи барабана
Рис.1. Конструкция модернизированной режуще-приводной цепи барабана

      При работе барабана разрушенный уголь, заполняющий нижнюю его часть, движется по лопастям в вертикальном направлении к режуще-приводной цепи и поступает на верхнюю часть каждой лопасти. Вследствие того, что шаг расположения просветов равен шагу установки лопастей нижней части барабана и просветы расположены над верхней частью каждой лопасти, заклинивание выгружаемого угля в зоне «лопасть-цепь» предотвращается, так как уголь переходит из нижней части органа в его верхнюю часть через указанные просветы в цепи. Уголь, перешедший в верхнюю часть барабана, выгружается на конвейер резцедержателями этой части органа или другими устройствами погрузки угля, например, вертикальными лопатками, с меньшими затратами энергии.
      Применение предлагаемой конструкции барабана позволяет повысить на 15-20% его погрузочную способность и снизить на 12-15% мощность погрузки угля, что зафиксировано при проведении экспериментальных исследований погрузки угля барабаном на специальном полноразмерном стенде, [4]. Это достигается благодаря «передаче» части угля из нижней части барабана через просветы в режуще-приводной цепи, что обусловливает погрузку указанной части угля с меньшими затратами энергии и отсутствие залипания верхней части лопасти барабана разрушенным углем. Последнее позволяет повысить рабочий объем нижней части барабана, а следовательно, и ее погрузочную способность. Отсутствие залипания лопастей выгружаемым углем снижает удельные энергозатраты его погрузки и нижней частью органа, а также циркуляцию угля в ней.

Список литературы

1. Исследования погрузки угля барабанным исполнительным органом очистного комбайна для тонких пологих пластов / Н.Г.Бойко, В.Г.Нечепаев, А.В.Болтян и др. // Разработка месторождений полезных ископаемых.– К., 1986.– Вып. 75.– С. 57-61.

2. Болтян А.В. Повышение погрузочной способности барабанных исполнительных органов очистных комбайнов для тонких пластов / Донецк. политехн. ин-т.– Донецк, 1986.– 11 с.– Деп. В ЦНИЭИуголь, № 3689.

3. А.с. 1574811 СССР, МКИ5 Е 21с 27/02, 25/00. Исполнительный орган очистного комбайна / Н.Г.Бойко, А.В.Болтян, И.А.Горобец и др.- № 4459408/03; Заявлено 11.07.88; Опубл. 30.06.90, Бюл. № 24.

4. Бойко Н.Г. и др. Стенд для исследования процессов при погрузке угля барабанным исполнительным органом очистного комбайна для тонких пологих пластов и некоторые результаты исследований / Бойко Н.Г., Болтян А.В., Нечепаев В.Г. и др.; Донецк. политехн. ин-т.- Донецк, 1986.– 15 с.– Деп. В ЦНИЭИуголь, № 3690.

Биография            Результаты поиска            Ссылки по теме            Автореферат           Креативность студентов          Электронная библиотека

Главная страница ДонНТУ              Портал магистров ДонНТУ