Контрольная работа по горному делу на тему Процесс выемки пород фронтальным погрузчиком

По вместимости ковша фронтальные погрузчики классифицируются на малые (до 1,5 м^3), средние (1,5-3,5 м^3), тяжелые (3,5-10 м^3) и сверхтяжелые (более 10 м^3). На Юшутинском месторождении применяется погрузчик SDLG LG946L, относящийся к классу средних машин с объемом ковша 2,3 м^3. Этот класс оптимален для разработки рыхлых пород I-II категории при годовой производительности карьера до 50-100 тыс. м^3.
Область применения фронтальных погрузчиков в горной промышленности включает выемку полезного ископаемого в забое, погрузку горной массы в автосамосвалы, формирование штабелей, зачистку кровли, планировку рабочих площадок и обратную засыпку при рекультивации. В отличие от одноковшовых экскаваторов, фронтальный погрузчик обладает большей мобильностью и не требует устройства специальных тупиковых забоев. Однако его эффективная выемка ограничена высотой уступа (не более высоты подъема ковша) и категорией пород (предпочтительны I-III категории).
1.2. Технические характеристики погрузчика SDLG LG946L
Погрузчик SDLG LG946L производства китайской компании SDLG (входит в группу Volvo Construction Equipment) представляет собой современную машину с гидромеханической трансмиссией и шарнирно-сочлененной рамой. Двигатель - дизельный Weichai WD10G220E23 мощностью 162 кВт (220 л.с.) при 2200 об/мин, с турбонаддувом. Расход топлива составляет 18-22 л/ч при средней нагрузке. Экологический стандарт - Stage II / Tier 2, что допускает эксплуатацию в Российской Федерации.
Трансмиссия гидромеханическая, с преобразователем крутящего момента и планетарной коробкой передач. Число передач - 4 вперед и 3 назад, максимальная скорость движения - до 38 км/ч. Привод полный, с блокировкой межосевого дифференциала. Тормоза дисковые, мокрого типа (работают в масляной ванне), что обеспечивает надежность при интенсивной эксплуатации. Шины - 17.5-25 (32 PR) повышенной проходимости.
Гидравлическая система имеет рабочее давление 18-20 МПа (180-200 бар) и производительность насоса 180-200 л/мин. Тип насоса - аксиально-поршневой с регулируемым рабочим объемом. Гидробак рассчитан на 150-170 л масла. Управление рабочим оборудованием - пилотное (джойстик), что снижает утомляемость оператора.
Рабочее оборудование - ковш номинальной вместимостью 2,3 м^3. При насыпной плотности песка 1,6 т/м^3 грузоподъемность составляет до 3,68 т, паспортная грузоподъемность ограничена 4 т. Ширина ковша по режущей кромке - 2450 мм. Режущие кромки сменные, из износостойкой стали Hardox толщиной 25-30 мм. Днище имеет усиленную защиту для работы с абразивными материалами. Угол опрокидывания ковша достигает 80-ти градусов при максимальной высоте подъема. Высота выгрузки ориентировочно составляет 4000 мм. Вырывное усилие на режущей кромке - 135-140 кН, статическая опрокидывающая нагрузка - 65-70 кН.
Габаритные размеры в транспортном положении: длина 7400-7600 мм, ширина по колесам 2450 мм, высота по кабине 3300-3450 мм. Дорожный просвет - 450 мм, радиус поворота по внешнему габариту - 5500-5800 мм. Эксплуатационная масса составляет 11 800-12 500 кг. Кабина сертифицирована по стандартам ROPS/FOPS (защита от опрокидывания и падающих предметов), оснащена кондиционером, отопителем и системой мониторинга параметров работы.
1.3. Технология выемки: схемы работы и способы черпания
Эффективность работы фронтального погрузчика в значительной степени определяется схемой организации забоя и способом черпания.
Основных схем работы три. Челночная (прямолинейная) схема - погрузчик движется вперед на забой, черпает, затем сдает назад и движется к транспортному средству. Это наиболее простая схема, применяемая при высоте уступа до 3 м. На Юшутинском месторождении используется именно челночная схема с разгрузкой в автосамосвалы, стоящие сбоку под углом 40-45°, что сокращает время цикла. Схема «челнок с поворотом» (V-образная) - после черпания погрузчик сдает назад и одновременно разворачивается, затем движется к транспортному средству передним ходом. Рекомендуется при стесненных условиях (ширина площадки 20-25 м). Схема с поперечно-кольцевым движением - погрузчик движется по замкнутому кольцу без реверса, используется на складах и штабелях.
Способы черпания. Выделяют три основных способа. Лобовое черпание - внедрение ковша перпендикулярно забою, наполнение 80-90%. Применяется при разработке рыхлых песков (как на Юшутинском месторождении). Щелевое черпание - предварительное фрезерование забоя движением «вверх-вниз», наполнение достигает 95-100%, но сложнее в управлении. Косое черпание - внедрение под углом 15-30 градусов к забою, снижает сопротивление и рекомендуется для связных грунтов.
Факторы, влияющие на производительность. Горно-геологические факторы: категория пород (для Юшутинского месторождения - I категория, благоприятная), влажность (оптимальная 6-12%, при превышении налипание на стенки ковша), наличие крупных включений (после зачистки отсутствуют). Технические факторы: объем ковша и грузоподъемность, мощность двигателя, состояние режущих кромок. Организационные факторы: квалификация машиниста, наличие транспорта под погрузкой. Климатические факторы: при -20 градусов цельсия вязкость масла возрастает, цикл удлиняется на 10-15%.