Черпающее устройство драги
Владельцы патента RU 2753784:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)
Изобретение относится к горной технике, а именно к устройству для разработки россыпных месторождений полезных ископаемых дражным способом. Черпающее устройство драги включает черпаковую раму с подчерпаковыми роликами и установленной на ней замкнутой черпаковой цепью, черпаковый барабан, гидроцилиндры. Черпаковая рама снабжена отверстием, расположенным на расстоянии от оси черпакового барабана. Отверстие снабжено втулкой с возможностью продольного перемещения по нему, на торце втулки шарнирно закреплены гидроцилиндры. Один из гидроцилиндров установлен горизонтально по продольной оси черпаковой рамы, а другой - вертикально, с закрепленным на противоположном конце шнеком, продольная ось которого параллельна оси драги. Достигается технический результат - предотвращение потерь разрабатываемых песков в межшаговых целиках. 1 ил.
Изобретение относится к горной технике, а именно к устройству для разработки россыпных месторождений полезных ископаемых дражным способом.
Известно черпающее устройство (Справочник по разработке россыпей. - М.: Недра, 1973 г., стр. 210), состоящее из черпаковой рамы с нижним барабаном, черпаковой цепи и подчерпаковых роликов.
Недостатком данной конструкции является оставление межшаговых целиков разрабатываемых песков, что приводит к потерям полезного ископаемого в массиве.
Наиболее близким техническим решением с заявленным является черпающее устройство драги (RU 160844 U1, МПК Е21С 50/00, опубликовано 10.04.2016), включающее черпаковую раму с подчерпаковыми роликам и установленной на ней замкнутой черпаковой цепью, отличающееся тем, что на черпаковой раме с обеих ее сторон установлены основные гидроцилиндры, закрепленные шарнирно, а их штоки закреплены на оси направляющего ролика, установленного над нижней частью черпаковой цепи, при этом основные гидроцилиндры шарнирно соединены со штоками вспомогательных гидроцилиндров, корпус которых шарнирно закреплен на черпаковой раме.
Недостатком данной конструкции является повышенный износ черпаков драги или их козырьков, снижение производительности драги, высокая вероятность разрыва черпаковой цепи из-за повышенных нагрузок, возникающих при зачистке плотика.
Задачей устройства является предотвращение потерь разрабатываемых песков в межшаговых целиках.
Достигается это тем, что черпающее устройство драги, включающее черпаковую раму с подчерпаковыми роликами и установленной на ней замкнутой черпаковой цепью, черпаковый барабан, гидроцилиндры, согласно изобретению, черпаковая рама снабжена отверстием, расположенным на расстоянии S от оси черпакового барабана, которое определяется из формулы
где Η - высота межшагового целика, м;
D - диаметр рабочего цилиндра нижнего черпакового барабана, м;
Нч - высота черпака, м, при этом отверстие снабжено втулкой с возможностью продольного перемещения по нему, длина отверстия, Е, определяется как
где L - ширина межшагового целика, м;
Lш - длина шнека, м;
α - угол наклона черпаковой рамы, град., при этом на торце втулки шарнирно закреплены гидроцилиндры, причем один из них установлен горизонтально по продольной оси черпаковой рамы, а другой - вертикально, с закрепленным на противоположном конце шнеком, продольная ось которого параллельна оси драги.
Параметры межшагового целика, а именно его длина и высота, зависят от используемых технологический параметров разработки, поэтому расположение шнека конструктивно должно совпадать с местоположением межшагового целика и иметь возможность его перемещения в ходе работы.
С целью совпадения зоны работы шнека с местоположением межшагового целика задается расположение отверстия по длине черпаковой рамы от оси черпакового барабана, 5, чтобы зона начала работы шнека совпадала с началом межшагового целика со стороны забоя. Длина отверстия, Е, должна обеспечить работу шнека на всю длину межшагового целика.
Наличие отверстия необходимо для расположения в нем подвижной втулки, которая перемещается вдоль данного отверстия и является несущей конструкцией вертикального гидроцилиндра и шнека.
С целью обеспечения возможности перемещения шнека во время работы, что позволит производить более качественную зачистка плотика и повысить надежность, а следовательно, и производительность шнека за счет последовательной отработки целика, а также избежания поломок шнека при твердых включениях в песках и неровностей плотика, предусмотрены гидроцилиндры вертикального и горизонтального перемещения.
Именно шнек позволяет исключить потери в межшаговых целиках, так как его рабочее пространство располагается близи плотика в зоне предыдущей заходки драги.
Общий вид устройства показан на чертеже.
Черпающее устройство драги включает черпаковую раму 1, подчерпаковые ролики 2, черпаковую цепь 3, нижний черпаковый барабан 4, отверстие 5, втулка 6, гидроцилиндры 7 и 8, шнек 9.
Межшаговый целик 10 и плотик 11.
Черпающее устройство работает следующим образом.
Во время разработки россыпного месторождения дражным способом, после отработки очередной заходки драга оставляет межшаговые целики 10, которые формируются в области между плотиком 11 и черпаковой цепью 3 перемещающейся по подчерпаковым роликам 2 и нижнему черпаковому барабану 4, которые в свою очередь располагаются на черпаковой раме 1.
Параллельно с отработкой приплотиковых слоев полезного ископаемого очередной заходки черпаковой цепью 3 в работу включается шнек 9, который начинает послойную отработку межшагового целика 10 сверху вниз, что регулируется вертикальным гидроцилиндром 8. Во время работы шнека 9 полезное ископаемое из межшагового целика 10 перемещается в сторону забоя драги, где оно вычерпывается дражной цепью 3 вместе с полезным ископаемым добываемым из массива.
В момент, когда длина межшагового целика 10 начинает превышать длину шнека 9 в работу подключается гидроцилиндр 7, который изменяет положение втулки 6 по длине отверстия 5 и соответственно горизонтальное положение шнека 9. А совместная работа гидроцилиндров 7 и 8 в пределах своих конструктивных возможностей, изменяет месторасположение шнека 9 относительно межшагового целика 10, что позволяет производить его полную отработку.
Таким образом, не влияя на работу основного органа драги - черпаковой цепи 3 и на процесс добычи в целом, шнек 9 зачищает плотик 11 от межшаговых целиков 10, что исключает потери полезного ископаемого.
Черпающее устройство драги, включающее черпаковую раму с подчерпаковыми роликами и установленной на ней замкнутой черпаковой цепью, черпаковый барабан, гидроцилиндры, отличающееся тем, что черпаковая рама снабжена отверстием, расположенным на расстоянии S от оси черпакового барабана, которое определяется из формулы
где H - высота межшагового целика, м;
D - диаметр рабочего цилиндра нижнего черпакового барабана, м;
Нч - высота черпака, м,
при этом отверстие снабжено втулкой с возможностью продольного перемещения по нему, длина отверстия, Е, определяется как
где L - ширина межшагового целика, м;
Lш - длина шнека, м;
α - угол наклона черпаковой рамы, град.,
при этом на торце втулки шарнирно закреплены гидроцилиндры, причем один из них установлен горизонтально по продольной оси черпаковой рамы, а другой - вертикально, с закрепленным на противоположном конце шнеком, продольная ось которого параллельна оси драги.
