Расчёт технико-экономических показателей вибровыпуска руды для условий отработки Апатитовых месторождений, страница 4

Угол вибрации  грузонесущего органа виброустановки для  выпуска руды составлял 20°, размах колебаний (двойная амплитуда) процессе эксперимента изменялся от 1 до 5 мм, а частота — от 350 о 2200 колебаний в минуту. Одним из результатов этих исследований явилась разработка научно обоснованных рекомендаций по созданию инженерного метода расчета выпускных виброустройств. На основании анализа существующих методов выпуска руды и данных, полученных при исследовании, были сделаны следующие

выводы:                                                                                          

1) свободное истечение руды из выпускного отверстия в боковую приемную выработку можно обеспечить, используя действие сил тяжести в сочетании с вибрацией;

2)   принципиально возможна надежная работа виброустройства высокой производительностью в условиях больших нагрузок. Производительность  вибровыпуска  руды  зависит  от  угла   на­клона и режима колебаний грузонесущего органа. Устойчивая работа виброустройства для выпуска руды возможна на далеко зарезонансном режиме и при амплитуде 2—4 мм;

3)   при вибровыпуске через выпускное отверстие могут свободно проходить куски руды в 2—2,5 раза большего размера, чем при самотечном выпуске. При использовании виброустройства типа вибропитателя, обес­печивающего активную выдачу отбитой руды, пропускное отверстие может быть практически равно высоте выпускного окна;

4) величина потребляемой виброустановкой для выпуска руды мощности невелика. Уменьшение частоты колебаний грузонесущего органа до 1000—1400 в минуту обеспечивает достаточно высокую производительность вибровыпуска при заметном снижении потреб­ляемой виброустановкой мощности и увеличении безаварийного срока службы виброустройства;

5) упругая система из резино-металлических амортизаторов, ра­ботающих на сдвиг, надежна в эксплуатации и обеспечивает необ­ходимую направленность колебаний грузонесущего органа.

Сравнение вибровыпуска, осуществ­ляемого при различных вибрационных режимах и параметрах грузонесущих органов, с выпуском без вибрации по­казало:

1)   производительность вибровыпус­ка в несколько раз превышает произ­водительность    самотечного выпуска. Свободное  истечение   руды из отвер­стия при вибровыпуске происходит с  коэффицентом проходимости 1,6, вместо 3,5 при выпуске без вибрации;

2)  истечение руды при вибровыпус­ке происходит по всему сечению выпус­кного  отверстия  без  образования  не­подвижной рудной постели;

3)   зона влияния выпускного отвер­стия на сыпучую среду расширяется под влиянием вибрации, в результате чего объем выпускаемой руды до на­чала разубоживания возрастает. В за­висимости от вида сыпучего материала и высоты выпускаемого слоя коэффициент увеличения объема в выпускаемой руды при проведении исследований изменялся от 1,1 до 2,0, что позволяет в системах разработки с вибровыпуском реко­мендовать повышенные площади блока на одно выпускное отвер­стие;

4) технологические показатели движения сыпучей среды при вибровыпуске (объем выпущенной руды до начала разубоживания, зона разрыхления и воронка внедрения пустых налегающих пород) значительно улучшаются с увеличением ширины грузонесущего ор­гана виброустановки и глубины его внедрения в очистное прост­ранство. На основании этого можно предположить, что в системах разработки с торцовым выпуском при достаточной длине и ширине грузонесущего органа виброустройств для выпуска руды можно увеличивать шаг обрушения, а в системах разработки с площадным

выпуском — увеличивать расстояние между выпускными отверсти­ями;

5)   вибровыпуск руды   успешно   осуществляется   при   незначи­тельном наклоне (0-8º) грузонесущего органа к горизонту;

6)   параметры вибрации   (амплитуда и частота) грузонесущего органа влияют на истечение руды из выпускного отверстия и пока­затели выпуска.

Лабораторные исследования торцевого вибровыпуска руды про­ведены в институте ВНИИЦветмет. Исследования выполняли на модели, изготовленной в масштабе 1 : 25. В результате исследо­вания установлено, что под воздействием вибрации выпуск руды резко интенсифицируется и коэффициент проходимости выпускного отверстия увеличивается в 1,5—2 раза.

На основании проведенных экспериментов было установлено, что виброимпульсы по мере распространения в руде затухают. Так, в лабораторной установке виброимпульсы уменьшились вдвое на высоте 10 см от вибрирующей поверхности.

Как показали исследования, существует предел увеличения глу­бины внедрения грузонесущего органа виброустановки, выше кото­рого производительность выпуска не увеличивается. В опытах на модели этот предел составил 100 мм, или приблизительно 2,5 м в натуре, в результате математической обработки экспериментальных данных установлено, что на качественные показатели торцевого вибровыпуска руды одновременно влияют глубина внедрения вибропитателя, толщина, высота и угол наклона выпускаемого слоя руды. При торцовом вибровыпуске руды, по данным института ВНИИЦветмет, рекомендуется принимать глубинувнедрения грузонесущего органа виброустановки 2-3 м, толщину склон 3-4 м, высоту слоя 20—30 м и угол наклона слоя к горизонту 80—90º.

Положительные результаты рассмотренных лабораторных следований послужили основанием для создания новых систем разработки с вибровыпуском руды.

Сотрудники лаборатории систем разработки рудных месторож­дений ИГД СО АН СССР совместно с инженерно-техническими ра­ботниками Кузнецкого металлургического комбината предложили более совершенную систему разработки - камерную систему с двухарочной потолочиной и вибровыпуском руды. В основу этой системы были положены следующие требования: обеспечение высо­кой месячной производительности блока, создание условий для не­прерывной отбойки руды и резкого повышения производительности выпуска руды в результате использования выпускных виброуст­ройств.