Максимальная
производительность, т/мин Длина комплекта поставки, м Скорость движения
скребковой цепи, м/с Тяговый орган калибр цепи количество цепей шаг скребков,
мм Привод конвейера тип электродвигателя мощность электродвигателя, кВт
количество электродвигателей Масса, т
|
10,0
45 - 75 1,25 1864 - 7 2 1022
ЭДКОФ 55/4 55 2 36,5
|
.1 Расчет скребкового конвейера
Расчетная производительность скребкового
конвейера
см=
6час - длительность смены; kн= 1,5 - коэффициент неравномерности
грузопотока; kм = 0,6 - 0,8 - коэффициент машинного времени; Расчет
погонной массы груза на 1м скребковой цепи
Рисунок 2 - Расчетная схема скребкового
конвейера СПЦ162
Расчет тяговых усилий ветвей
где: w0
= 0,4 - 0,6 - коэффициент сопротивления движения цепи (меньшее значение - для
холостой ветви, большее - для груженой);
Рис. 3. Диаграмма натяжения скребкового
конвейера СПЦ162
Определение требуемой мощности двигателя
Определение количества двигателей
0
=110 кВт - установленная мощность одного двигателя;
Принимаем к установке на конвейер n = 1
двигатель номинальной мощностью N = 110кВт.
Определение запаса прочности цепей
что ≥ 2,5 и удовлетворяет условиям задачи.
где: с2 - коэффициент учитывающий
количество цепей и распределение нагрузки между ними.
Для двух разборных цепей с2=1,5;
л = 2 - кратность момента предохранительной
муфты.
По результатам проверки окончательно принимаем к
установке в лаве скребковый конвейер СПЦ162.
2.2 Расчет участкового ленточного конвейера
.1.1 Определение расчетного грузопотока
Расчетный грузопоток вычисляется по следующей
формуле:
167 т/ч (2.1)
где k
- коэффициент неравномерности, k
= 1,5; kм
- коэффициент машинного времени, kм
= 0,85.
Теоретическая производительность выбираемого
конвейера QT
принимается равной расчетному грузопотоку: QT
= Qp.
.1.2 Выбор ленточного конвейера
Выбор конвейера производится исходя из
неравенства:
QT
QП,
с учетом угла наклона трассы и приемной способности. Исходя из этого принимаем
конвейер 1ЛТ800Д, (QП
= 690 т/ч) 568 < 690.
Зная длину поставки конвейера и проведя
предварительные расчеты примем к установке в конвейерном штреке 1 конвейер
1ЛТ800Д длиной 1100 м.
.1.3 Для рядовых углей проверка ширины ленты по
кусковатости груза производится исходя из следующего неравенства
м
(2.2)
где dmax
- максимальное значение кусковатости груза, dmax
= 0,3 м;
,80 < = 0,80 - условие выполняется.
Исходя из рекомендаций, выработанным опытом
применения ленточных конвейеров в угольных шахтах, в участковых горных
выработках следует применять конвейеры с минимальной шириной ленты 0,80 м.
.1.4 Линейные массы движущихся частей
Верхних роликоопор:
кг/м; (2.3)
Нижних роликоопор:
кг/м; (2.4)
Ленты:
кг/м; (2.5)
Груза:
кг/м (2.6)
где mp1
и
mp11
- массы
вращающихся частей одной роликоопоры соответственно верхней и нижней ветвей; mp1
=17,7 кг, mp11 =11,62 кг; lp1 и lp11
- расстояние между роликоопорами соответственно верхней и нижней ветвей; lp1
= 1,4 м, lp11
= 2,8 м; m - масса 1м2
ленты; m = 13,4 кг/м2;
В - ширина ленты; В = 0,8 м;
2.1.5 Расчет силы тяги для перемещения ветвей
Рис. 4. Расчетная схема штрекового конвейера
нижней:
F2-1
= L qл
g(c2w)+
c2Lqp11gw
= 10587 Н; (2.7)
верхней:
F4-3
= L g(qл
+ qгр)(c2w)+
c2Lqp1gw
= 39792,5 Н; (2.8)
где: c2
- коэффициент, учитывающий местные сопротивления; c2
= 1,1; w - коэффициент
сопротивления движению ветвей, w
= 0,06 - 0,08; L - длина
транспортирования, L = 1100 м; g
- ускорение свободного падения, g
= 9,8 м/с.
.1.6 Тяговое усилие на приводных барабанах
Тяговое усилие на приводных барабанах
определяется по формуле:
F0
= F4-1
= F2-1
+ F4-3
= 50379,5 Н; (2.9)
.1.7 Минимальное начальное натяжение ленты
Минимальное начальное натяжение ленты
определяется по условиям сцепления и провеса груженой ветви:
По условию сцепления на приводе:
(2.10)
где kt
- коэффициент запаса тяговой способности привода,
kt
= 1,4; f - коэффициент
трения сцепления ленты и барабана,
f = 0,25; a1
и a2 - углы обхвата
лентой приводных барабанов,
a1
= a2 = 240°.
По условию ограничения провеса ленты на груженой
ветви:
Fгр
= 4000 В = 4000 . 0,8 = 3200, Н (2.11)
.1.8 Максимальное усилие на приводных барабанах:
Fmax = Fо
+ Fсц
= 55332
Н (2.12)
.1.9 Определение разрушающего натяжения ленты
Определение разрушающего натяжения ленты
производится по формуле:
Fразр.
= 1000Вisвр
= 1000 . 0,8 . 3 . 200 = 480000, Н (2.13)
где i
- количество тканевых прокладок в ленте, i
= 3; sвр-временное
сопротивление на разрыв одной прокладки, sвр
= 200Н/мм ленты 2Шх800х3хТК-200х6,0-2,0хГЗ ГОСТ 20-85.
2.1.10 Мощность привода конвейера
Np1
= =
174, кВт (2.14)
где vн
- номинальная скорость движения ленты, vн
= 2,5м/с;
kреж
- коэффициент режима, учитывающий неравномерность распределения мощности
двигателей в многоприводных конвейерах, kреж
= 1,2; h - коэффициент полезного действия
передачи, h = 0,87. При этом должно соблюдаться
следующее неравенство:
Np1
< Nуст1 (2.15)
< 180 - требуемое условие соблюдается,
принимаем один конвейер на заданную длину транспортирования.
3. УЧАСТКОВЫЙ
ТРАНСПОРТ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ
Определяющим фактором при расчете нагрузки из
подготовительного забоя является длинна столба, колличество рабочих в году
дней, колличество рабочих смен и сечение выработки в проходке.
Исходя из практики отработки пластов, мощность
которых сотавляет 1,5 - 1,7м принимаем сечение выработки 12,1 м2.
Длинну столба принимаем 1100м.
Сменное подвигание проходческого забоя
(м/смену):
м/смену (что
соответствует 2 рамам с шагом 0,8м)
Предварительный расчет показал, что принятая,
как транспортное средство канатная напочвенная дорога для транспортировки
горной массы из подготовительного забоя на длинне 1100м проходит по мощностным
параметрам для обеспечения транспортировки отбитой горной массы.
Принимаем проведение конвейерного и
вентиляционного штреков 6 проходческими бригадами.
Объём горной массы составляет для 1 проходческой
бригады:
м3/смену
объём угля Vуг = 4,53 · 1,6 · 1,3 ·
1,6 = 15 м3/смену для пласта 1,3м
объём породы Vпор = 31 - 15 = 16 м3/смену.
Грузопотоки: по углю
по породе
,6 - коэффициент разрыхления горной массы (1,6 -
1,7)
при условии что плотность породы 2,0 м3/т.
Расчёт ДКН
Примем при расчёте проведения участковых
выработок для доставки материалов и откатки горной массы при проходке дорогу
типа ДКН - 2.
Привод: тяговое усилие - до 45 кН, скорость
движения - до 2 м/с;
Канат: тип - 150-Г-В-Н-150, линейная масса -
0,844 кг/м, допустимая нагрузка на сцепку 60 кН, количество вагонеток в партии
5 шт. (из условия обеспечения откатки горной массы за цикл проходки), вагонетки
ВГ 3,3.
1. Допустимое количество вагонеток в
составе по прочности сцепки:
= 62шт
где Рсц - допустимая нагрузка на
сцепку, кН (Рсц = 60 кН),
m0
и m - масса тары и
груза вагонетки, кг (m0
=1260кг, m = 5280кг),
щ - коэффициент сопротивления движения вагонетки
(щ = 0,015),
б - угол наклона выработки, град. (б = 00).
Количество вагонеток удовлетворяет условию.
Дорога состоит из приводной станции 1-4, размещённой в верхней части выработки
и хвостового блока 2-3, размещённого в нижней части выработки.
Рис. 1. Расчетная схема ДКН
Рассмотрим режим движения партии гружёных
вагонеток в штреке на максимальной длине 1100м:
. Сила тяги холостой ветви:
= 3,2 кН
. Сила тяги грузовой ветви:
=12,2кН
Z - число гружённых
вагонеток (принимаем 9шт исходя из удобства транспортирования. Грузопоток
57,75т прийдется на 17,5 вагонеток);
mбв
- масса буксировочной вагонетки, кг; (mбв
= 2500кг)
4. Тяговое усилие приводного блока:
= 15,4 кН
5.Мощность привода:
= 38 кВт
где Vн
- номинальная скорость движения тягового орана (Vн
= 2 м/с);
з - КПД приводной станции (з = 0,8)
Двигатель работает в тяговом режиме.
. Производительность ДКН:
, т/ч
Т - время цикла транспортирования, с
(1,15ч)
где Кс - коэффициент
снижения скорости (Кс = 0,9),
Им - время маневров на
сопряжении, с (Им = 100с),
Ип - время погрузки одной
вагонетки,с
Ип = 60 V
/ Qk,
где V
- вместимость вагонетки,м3 (V
= 3,3 м3), Qk
- техническая производительность комбайна, м3/мин (Qk
= 0,5 м3/мин).
т/ч
Qpсм
= 53,6 ∙ 6 = 322 т/см.
Как видно, расчётная производительность ДКН
обеспечивает необходимую откатку горной массы 322 > 57,75.
4. РАСЧЁТ МАГИСТРАЛЬНОГО
КОНВЕЙЕРНОГО БРЕМСБЕРГА
Аналогично предыдущему расчету (участковый
ленточный конвейер), выполнен расчет конвейерного бремсберга. Сменный
грузопоток по углю в данном случае будет равный сменной нагрузке с 3 очистных
забоев по наиболее нагруженному пласту m1
и сменной нагрузке из проходческих участков (по углю) и составляет
см.шахты
= Qсм 1
+Qсм 2
+Qсм 3
+ Qпроходки=
1704+90 =1794 т/см (для удобства расчетов принимаем 1800 т/см).
Результаты расчета конвейера сведены в таблицу
1. Для транспортирования груза, в данном случае принят конвейер 3Л1000Д, нового
типажного ряда Дружковского машиностроительного завода, с паспортной
производительностью 680т/ч
Характеристика конвейера приведена в приложении.
На рисунке 7 изображена диаграмма натяжения
ленты при длине транспортирования L = 1400м (на длину 2800м установим 2
конвейера).
Таблица 1. Расчет технологических параметров
конвейера конвейерного уклона
№
|
Искомая
величина
|
Обозначение
|
Единица
измерения
|
1
|
Расчетный
грузопоток
|
Qp
|
т/ч
|
625
|
2
|
Тип
ленточного конвейера
|
3Л1000Д
|
3
|
Тип
ленты
|
TAs-4-P-2500-1000-4/2
|
4
|
Линейные
массы движущихся частей
|
|
|
|
|
Верхних
роликоопор
|
qp'
|
кг/м
|
21,1
|
|
Нижних
роликоопор
|
qp''
|
кг/м
|
7,3
|
|
Ленты
|
qл
|
кг/м
|
19,6
|
|
Груза
|
qгр
|
кг/м
|
41,6
|
5
|
Сила
тяги для перемещения ветвей
|
|
|
|
|
Верхней
(холостой режим)
|
F3-4
|
H
|
111846
|
|
Нижней
|
F1-2
|
H
|
-42119.6
|
|
Верхней
(рабочий
режим)
|
|
|
297307.4
|
6
|
Тяговое
усилие на приводных барабанах
|
|
|
|
|
- холостой режим
|
Fн-с
|
H
|
69726.1
|
|
-
рабочий режим
|
Fн-с
|
H
|
255187.8
|
7
|
Минимальное
натяжение ленты
|
|
|
|
|
по
условию сцепления на приводе:
|
|
|
|
|
- холостой режим
|
Fсц.
|
Н
|
9296.6
|
|
-
рабочий режим
|
Fсц.
|
Н
|
34024.5
|
|
По
условию ограничения провеса
|
Fпр.
|
Н
|
3000
|
8
|
Максимальное
натяжение ленты
|
|
|
|
|
- холостой режим
|
Н
|
114845.6
|
|
-
рабочий режим
|
Fmax
|
Н
|
300307.4
|
9
|
Разрушающее
натяжение ленты
|
Fразр
|
Н
|
2500000
|
10
|
Запас
прочности ленты
|
n
|
|
8,3
|
11
|
Необходимая
мощность
|
Np
|
кВт
|
488
|
12
|
Скорость
движения ленты
|
v
|
м/с
|
2,0
|
13
|
Паспортная
мощность конвейера (количество приводных двигателей)
|
N
|
кВт
|
2х250
|
5. ТРАНСПОРТ УГЛЯ В МАГИСТРАЛЬНОМ КОНВЕЙЕРНОМ
ШТРЕКЕ
Исходя из технических характеристик конвейера
2Л1000Д, нового типажного ряда Дружковского машиностроительного завода, с
паспортной производительностью 680т/ч, максимальная длина установки при
максимальной производительности может составить 1500м. Соответственно в
магистральном конвейерном штреке установим 2 конвейера 2Л1000Д с суммарной
мощностью приводных блоков 2х160кВт.
6. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ
Вспомогательный транспорт предназначен для
доставки вспомогательных и крепежных материалов, оборудования,
транспортирования людей к забоям. Осуществляется выше перечисленное посредством
того же локомотивного транспорта. В качестве тягового агрегата принят
электровоз АРВ10, который также используется для вспомогательных работ.
Из проходческих забоев (6 шт) в течении смены
высвобождается 96 т породы для транспортировки которой необходимо задействовать
30 вагонеток ВГ-3,3. По магистральному откаточному бремсбергу предусматривается
опускать эти вагонетки до магистрального откаточного штрека шахтной барабанной
подъемной машиной Ц-2х1,5АР.
По магистральному откаточному штреку вагонетки с
породой транспортируются до опрокидывателя на породном скиповом подъеме
электровозами АРВ10.
Для обеспечения доставки вспомогательных и
крепежных материалов, оборудования, транспортирования людей к забоям и откатки
породы предусмотрено расчетами оборудовать откаточный горизонт гараж-зарядной
камерой.
7. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ
.1 Охрана труда при эксплуатации конвейерного
транспорта
Ленточные конвейеры должны оборудоваться:
а) датчиками бокового схода ленты, отключающими
привод конвейера при сходе ленты в сторону более 10% ее ширины;
б) средствами пылеподавления в местах
перегрузок;
в) устройствами по очистке лент и барабанов;
г) устройствами, улавливающими грузовую ветвь
ленты при ее разрыве, и устройствами, контролирующими целостность тросов в
выработках с углом наклона более 10°;
д) средствами защиты, обеспечивающими отключение
привода конвейера, при превышении допустимого уровня транспортируемого
материала в местах перегрузки, снижении скорости ленты до 75% номинальной
(пробуксовка), превышении номинальной скорости ленты бремсберговых конвейеров
на 8%;
е) устройством для отключения привода конвейера
из любой точки по его длине;
ж) тормозными устройствами.
Аппаратура автоматического или дистанционного
автоматизированного управления конвейерными линиями должна обеспечивать:
а) включение каждого последующего конвейера в
линии только после установления номинальной скорости движения тягового органа
предыдущего конвейера;
б) автоматическое отключение всех конвейеров,
транспортирующих груз на остановившийся конвейер, а в линии, состоящей из
скребковых конвейеров, при неисправности одного из них отключение, кроме того,
и впереди стоящего;
в) невозможность дистанционного повторного
включения неисправного конвейера при срабатывании электрических защит
электродвигателя, неисправности механической части конвейера (обрыв или
заклинивание рабочего или тягового органа), при срабатывании защит из-за
затянувшегося пуска конвейера, снижения скорости лент до 75% номинальной
(пробуксовка) и превышении номинальной скорости ленты бремсберговых конвейеров
на 8%;
г) местную блокировку, предотвращающую пуск
данного конвейера с пульта управления;
д) отключение электропривода при затянувшемся
пуске;
е) двустороннюю телефонную или громкоговорящую
связь между пунктами установки приводов конвейера и пультом управления;
ж) блокировку пуска конвейера при отсутствии
давления воды в противопожарном ставе:
з) блокировку пуска конвейера при снятом
ограждении.
Разработка новых систем и технических средств
управления шахтным конвейерным транспортом должна производиться в соответствии
с «Требованиями к автоматизации шахтных конвейеров и конвейерных линий».
.2 Охрана труда при эксплуатации локомотивного
транспорта
В порядке исключения допускается увеличение
уклона до 0,05. При этом откатка должна производиться по проекту,
обеспечивающему безопасность работ, выполненному в соответствии с
"Типовыми решениями по безопасной перевозке людей и грузов в выработках с
уклонами более 0,005". Проект должен быть согласован с органами
Госнадзорохрантруда и МакНИИ.
Тормозной путь состава на максимальном уклоне
при перевозке грузов не должен превышать 40 м, а при перевозке людей - 20 м.
Локомотив во время движения должен находиться в
голове состава. Нахождение локомотива в хвосте состава разрешается только при
маневровых операциях, выполнять которые разрешается на участке протяжением не
более 300 м при скорости движения не более 2 м/с.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Подземный
транспорт шахт и рудников: Справочник / Под общ. ред. Г.Я. Пейсаховича, И.П.
Ремизова. - М.: Недра, 1985. - 565 с.
2. Основные
положения по проектированию подземного транспорта для новых и действующих угольных
шахт. - М.: ИГД им. Скочинского, 1985. - 356 с.
3. Машины
и оборудование для угольных шахт. Справочник / Под ред. В.Н. Хорина - 4-е изд.,
перераб, и доп. - М.: Недра, 1987. - 424 с.
4. Задачник
по подземной разработке угольных месторождений / Под ред. К.Ф. Сапицкого. - М.:
Недра, 1981. - 311 с.
5. Методические
указания к самостоятельной работе по теме «Расчет ленточного конвейера» для
студентов специальности 09.02 «Подземная разработка месторождений полезных
ископаемых» / Сост.: Н.Я. Биличенко, Г.М. Широков. - Д.: ГГА Украины, 1994. -
48с.
6. Розрахунок
шахтного локомотивного транспорту: Навч. посіб. / О.О. Ренгевич, О.М.
Коптовець, П.А. Дьячков та ін. - Д.: Національний гірничий університет, 2010. -
83 с.
7. Транспорт
на гірничих підприємствах: Підручник для вузів. - 3-є вид. / Заг. редагування
доповнень та змін проф. М.Я. Біліченка - Дніпропетровськ: Національний гірничий
університет, 2005. - 636 с.
8. Салов.
В.О. Основи експлуатаційних розрахунків транспорту гірничих підприємств:
Навчальний посібник. Дніпропетровськ: Національний
гірничий університет, 2007.
- 199 с.