Особенности доставки горнотранспортных машин и оборудования к месту монтажа в подземных выработках

Транспортирование ГТМиО от места хранения к месту установки на поверхностных технологических комплексах, и особенно в подземных горных выработках, является трудоемкой и весьма ответственной операцией. Самоходное оборудование доставляется в подземные выработки своим ходом по наклонным съездам. При отсутствии наклонных съездов ГТМиО перед транспортированием разби­рают на отдельные транспортабельные узлы, размеры которых поз­воляют перемещать их по различным горным выработкам в шахтных вагонетках или на грузовых платформах.

При этом необходимо, чтобы транспортируемые узлы вписывались в нормальный габарит под­вижного рудничного состава и были надежно закреплены с помощью вязальной прово­локи, цепей и других приспособлений.

Передвижение вагонеток и платформ с оборудованием по горным выработкам осуществляется обычно электровозами или лебед­ками, а погрузочно-разгрузочные работы выполняются кранами; подъемниками, талями, тельферами, домкратами и др.

Транспортирование узлов оборудования должно быть органи­зовано в соответствии с последовательностью монтажа этого оборудования. Узлы, которые монтируются в начале монтажных работ, транс­портируются в первую очередь, а узлы и детали, требующиеся при завершении монтажа в последнюю.

Доставка по стволам не вызывает затруднений, если составные части оборудования горной машины размещаются в отдельных вагонетках или на платформах, которые могут спускаться в шахту клетевым подъе­мом.

Однако в случае, когда в шахту спускают негабаритное обо­рудование горных машин, которое не вписывается в габаритные размеры шахт­ных вагонеток и клетей, его располагают (подвешивают) под клетью. Операции спуска оборудования по стволу должны выполняться в соот­ветствии с заранее разработанным проектом организации работ (ПОР), утвержден­ным главным инженером шахты. В проекте приводится описание работ, указывается схема строповки и рассчитываются стропы на которых подвешивается опускаемый в шахту груз.

Одним из основных и опасных моментов спуска является ввод груза в клетевое отделение ствола и его вывод, так как при этом возможны повышенные динамические нагрузки на подвесные устройства клети, которые при нарушении правил спуска могут приве­сти к внезапному обрыву каната. Во время спуска-подъема груз необходимо сопровождать, чтобы не допустить его перекаши­вания и заклинивания в стволе. При использовании двухклетьевого подъем для спуска груза по стволу в противоположную клеть устанав­ливают груз, равный половине массы спускаемого груза.

Доставка оборудования по горизонтальным и наклонным гор­ным выработкам может производиться в вагонетках или на платформах по рельсовым путям силой тяги элект­ровоза.

В горизонтальных выработках, где доставка оборудования электровозами невоз­можна, применяется челноковая доставка платформ лебедками. Если длина выработки превышает канатоемкость барабана лебед­ки, то выполняется несколько схем челноковой доставки.

При отсутствии электровозной откатки для транспорти­рования оборудования используют ковшовые погрузочно-доставочные машины.

При небольшой протяженности доставки в отдельные выработки, при отсутствии самоходного или локомотивного транспорта и рельсовых путей, оборудование может быть перемещено по устойчивой почве или по специальным настилам методом скольжения с помощью лебедок.

Доставка оборудования в горных выработках с креплением слабых горных пород. Для сохранения крепления выработок, состояния уровня подошвы выработки и профиля водоотливных канавок используется способ доставки оборудования по деревянному настилу (рис. 2.9 /9/) с помощью лебедки 3 (рис. 1.10).

Рис. 2.9. Деревянный настил для транспортирования оборудования

Де­ревянный настил, являющийся устройством для направленного движения оборудования, обеспечивает также сохранность деталей транспортируемого оборудования от деформации, попадания шты­ба и воды в его элементы. Настилы выдерживают большие нагруз­ки и пригодны для транспортирования по ним оборудования всех видов.

Настилы (рис. 2.9, а) выполняются из необрезных досок толщиной 30-60 мм, которые прикрепляются к поперечным лагам 2, заглубленным в горную породу. Доски к лагам прибиваются всплошную или вразбежку на расстоянии 100-150 мм друг от друга. Настилы вразбежку используют в основном в монтажных камерах для транспортирования и монтажа секций крепи ОКП, МК, КМ87 /9/ и др.

Для предотвращения схода оборудования в сторону и задевания за крепь выработок по бокам настила крепятся полубрусья 3, которые служат как направляющие (рис. 2.9, б). Ширина настила зависит от размеров доставляемого оборудования. Между обору­дованием и направляющими необходимо иметь зазор до 80 мм на каждую сторону.

Опыт показывает, что если зазор будет больше указан­ного, то при перемещении оборудование ударяется о направляющие и они быстро выходят из строя.

В местах возможного сдвигания настила в сторону между креп­лением выработки и направляющими настила устанавливаются и крепятся с помощью скоб деревянные расстрелы 4 (рис. 1.9) или при уклад­ке настила через 10—15 м устанавливаются удлиненные лаги на всю ширину выработки.

Настилы обычно состоят из отдельных щитов длиной 3,9 м и шириной 1—1,2 м, соединенных скобами. Настилы укладывают вплотную к почве, что предотвращает их прогиб. В местах пере­грузки настил выполняют повышенной прочности из трех слоев досок толщиной 20—30 мм.

На сопряжениях выработок для удоб­ства разворота оборудования настил не имеет направляющих. Чтобы предотвратить выдавливание стоек деревянной крепи, повреждение кабелей и трубопроводов, в местах разворота обо­рудования стойки крепи обшиваются досками на высоту 1-1,5 м, т. е. на высоту выступающих частей оборудования. При сопряже­нии выработок под острым углом оборудование разворачивают лебедками поэтапно с несколькими перестановками отводного блока 4 (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Схема разворота оборудо­вания на сопряжении выработок под острым углом: 1 - обшивка крепи; 2 - доставляемое оборудование; 3, 5 - лебедки; 4 - отвод­ной блок /9/

В выработках с углом наклона свыше 15° при доставке обору­дования методом скольжения по подошве горной выработки или настилу для предотвра­щения самопроизвольного скольжения устанавливаются самотор­мозящиеся лебедки.

Крепление лебедок 3, 5 (рис. 2.10) на подошве горной выработке выполняется с помощью контргруза, якорей, упоров (рис. 2.11, 2.12).

Рис. 1.11. Крепление доставочной лебедки в горной выработке с помощью: а - забивного клинового якоря; б - забивного клинового упора и контргруза или инвентарного железобетонного якоря

Разрывное усилие каната, крепящего лебедку к забивному якорю (рис. 1.11, а), определяется по выражению R_к = Sk_з, (2.10) где S – максимальное расчетное усилие в канате, кН; k_з - коэффициент запаса прочности (прил. Х1, /28/).

Расчет крепления лебедки от опрокидывания с помощью контргруза (рис. 1.11, б), масса которого (G_г, т), определяется по формуле

, (2.11)

где k_у - коэффициент устойчивости лебедки, k_у = 2; S – тяговое усилие лебедки, кН; h – высота расположения каната от поверхности, м; l₁, l₂ – расстояния от ребра опрокидывания до линий действия соответственно G_л и G_г, м.

Расчет инвентарного якоря (рис. 2.12) состоит в определении его массы G, обеспечивающую устойчивость лебедки G = 0,1(N₁/f + N₂)k_у, где N₁, N₂ – горизонтальная и вертикальная составляющие усилия в тяге N (кН), при угле наклона тяги к горизонту α; N₁ = Ncosα, N₂ = Nsinα; f – коэффициент трения скольжения якоря по породе; k_у – коэффициент запаса Рис. 2.12. Расчетная схема якоря устойчивости якоря от сдвига, k_у = 1,5.

Необходимое количество инвентарных бетонных блоков выбранных размеров и масс g определяется по выражению m = G/g.

Инвентарный якорь проверяется на устойчивость от опрокидывания относительно ребра А (рис. 1.12) по выражению 10G^. b > к_уN^. а, где b - плечо удерживающего момента от массы якоря, равное 0,5 длины рамы; м; к_у – коэффициент устойчивости якоря от опрокидывания: к_у = 1,4; а – плечо опрокидывающего момента от усилия N в тяге, м (а = Ьsin α).

Канатоёмкость лебедки (рис. 2.10) зависит от длины (L_б) и диаметра (D_б) барабана, количества слоев навивки (n) каната на барабан и диаметра (d) каната и определяется по выражению

, (2.12)

где z - число витков каната на рабочей длине (L_б) барабана: z = L_б/t; t - шаг навивки каната: t = 1,1d.

Канат (рис.2.10), сходящий с барабана лебедки, проходит через отводной блок 4 (рис. 2.13), предназначенный для изменения направления движения каната. При огибании канатом барабана или отводного блока

за наименьший диаметр каната (мм) принимается такой, при котором работа на изгиб каната практически отсутствует, т.е.

D ≥ d^.е, (2.13)

где d - диаметр каната, мм; е - коэффициент,

зависящий от типа механизма и режима его

работы (для лебедки: с машинным приводом

е = 20; с ручным приводом е = 12 /23/).

Рис. 2.13. Схема расчета

Усилие, действующее на отводной блок определяется по выражению

отводного блока

Р = S^.к_о, (2.14)

где S – натяжение каната для крепления отводного блока, кН; к_о - коэффициент зависящий от угла α между ветвями каната для крепления ролика: α, град… 0 30 45 60 90 120

к_о, … 2 1,9 1,8 1,7 1.4 1,0.