Для установления принципиальной возможности выпуска руды в подземных условиях с помощью виброустройств в 1957 г. начали проводиться работы в ИГД им. А. А. Скочинского, ИГД СО АН СССР, Исследования дали положительные результаты, на основании которых были созданы инженерные методы расчета выпускных вибро устройств. Дальнейшие исследования вибровыпуска на моделях и промышленных условиях позволили установить следующие особенности:
1) виброустановки обеспечивают принудительный выпуск и транспортировку горной массы, при котором истечение руды происходит по всему сечению выпускного отверстия и в результате наложения вибрации коэффициент проходимости выпускного отверстия может быть снижен до 1,6;
2) виброустановки отличаются высокой производительностью и большой грузонесущей способностью, при этом наиболее эффективным является режим колебаний рабочего органа с амплитудой 2—4 мм и частотой 15 — 20 Гц;
3) наибольшую эффективность вибровыпуск имеет в том случае, если рабочий орган виброустановки внедрен на некоторую глубину под столб сыпучего материала. При этом глубина внедрения не должна превышать 1—2 м;
4) вибровыпуск может эффективно сочетаться как с локомотивной откаткой при скреперной доставке руды в аккумулирующие емкости, так и с самоходным доставочно-погрузочным оборудованием;
5) применение вибровыпуска значительно упрощает конструкцию и на 30—40% снижает трудоемкость оформления днища блока.
Область применения вибрационного выпуска руды.
Для установления принципиальной возможности применения и изучения основных закономерностей вибрационного выпуска (вибровыпуска) руды выполнен значительный объем исследований, на основании которых разработаны и рекомендованы к внедрению новые схемы днищ блоков и установки для вибровыпуска руды.
Работы по исследованию вибровыпуска руды были начаты в 1957 г. двумя институтами: ИГД СО АН СССР и б. ИГД АН СССР.
Результаты первых экспериментальных исследований вибровыпуска руды на модели, проведенных в лаборатории механизации ИГД СО АН СССР, были опубликованы в работе Г. В. Родионова и др. Задачей исследования являлось изучение основных закономерностей выпуска с вибрацией и без вибрации. Эксперименты вели на модели блока с одним выпускным отверстием, выполненным в масштабе 1/10 натуральной величины. Для удобства наблюдений три стенки ящика, моделировавшего блок, были изготовлены из толстого стекла, В деревянном днище ящика имелось прямоугольное выпускное отверстие с задвижкой. Внутри модели вплотную к одной из сторон выпускного отверстия устанавливали вибрирующую площадку с частотой колебаний в минуту 2400 и амплитудой 2 мм под различными углами наклона к горизонту. В качестве насыпного материала использовали гранитный щебень. При заполнении ящика в щебень закладывали нумерованные керамические жетоны, с помощью которых были установлены траектории и скорость движения отдельных частиц материала, а также определена последовательность их выхода из выпускного отверстия.
Исследования показали, что вибровыпуск руды отличается большой интенсивностью и равномерностью. При этом эллипсоиды выпуска менее вытянуты и несколько наклонены в сторону вибрирующей площадки. Объем выпущенной руды до начала разубоживания при вибровыпуске на 30—35% больше, чем при обычном выпуске, Наиболее эффективный угол наклона вибрирующей площадки к горизонту составляет 45°, Вибровыпуск значительно увеличивает проходимость выпускных отверстий и практически не влияет на интенсивность проникновения покрывающих пород в обрушенную руду. Дальнейшее исследование вибровыпуска руды в лаборатории механизации ИГД СО АН СССР проводили на полупромышленном образце виброустановки, изготовленном на экспериментальном заводе института Сибгипрогормаш. Целью этих исследований было выявление не только качественных, но и некоторых количественных зависимостей между параметрами колебаний виброустановки и производительностью выпуска руды.
Результаты проведенной экспериментальной работы позволили установить, что удовлетворительный выпуск руды происходит при частоте колебаний в минуту от 500 до 1000 и амплитуде не менее 2—3 мм.
Данные лабораторных экспериментальных исследований были использованы в дальнейшем при создании систем разработки с вибровыпуском руды, а также при составлении технического задания на проектирование вибрационных доставочно-погрузочных установок ВДПУ, принципиальное устройство и результаты испытаний которых изложены ниже.
В 1960—1961 гг, в ИГД им. А. А. Скочинского были проведены исследования по вибровыпуску руды, было экспериментально установлено влияние вертикальных колебаний на изменение эффективных коэффициентов трения и величину углов самотечного движения насыпных материалов. Исследования проводили при амплитудах колебаний А = 2,0; 2,5 и 4,5 ммс изменением частоты колебаний в минуту в диапазоне от 300 до 900.
Выполненная работа позволила сделать вывод о том, что вибрация значительно уменьшает величину предельных углов самотечного движения и резко снижает эффективные коэффициенты трения. Например, при ускорении колебаний порядка 2g высота пропускного отверстия фактически увеличивается в два раза по сравнению с выпуском руды под действием собственного веса, а эффективные коэффициенты трения в определенных условиях уменьшаются до 10% их значений при отсутствии вибрации.
Для выявления принципиальной возможности и общей характеристики вибровыпуска были проведены экспериментальные исследования на лабораторной модели, выполненной в масштабе 1:10. Вибромеханизм лабораторной модели (виброустановки для выпуска руды)состоял из грузонесущего органа, упругой системы из пружин и резинометаллических упругих элементов прикрепленных к опорной раме. Установка приводилась в действие вибратором типа самобаланс. Грузонесущий орган виброуста-новки для выпуска руды включал лоток, по которому транспортировалась выпущенная руда, и опережающие шпунты, предотвращающие зависание ее в выпускном отверстии модели.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.