Выбор средств транспорта в условиях шахты ОАО «Распадская»

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Кузбасский государственный технический университет»

Кафедра стационарных и транспортных машин

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине «Транспортные машины» на тему:

ВЫБОР СРЕДСТВ  ТРАНСПОРТА

в условиях шахты ОАО «Распадская»

 

вариант индивидуального  задания: № 3.16.13.01

 

 

 

 

Выполнил: студент 

группы ГЭт-104

Широкова Е.Ю.

Проверил: доц. Подпорин Т.Ф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Междуреченск

2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ  …………………………………………………………………….3

 

1. Общая часть …………………………………………………………..  4

1.1. Исходные данные ……………………………………………………..4

1.2. Краткая характеристика разработки угольного месторождения…...5

1.2.1 Система  вскрытия шахтного поля …………………………….........5

1.2.2. Способ подготовки шахтного поля для выемки …………………..6

1.2.3. Система разработки пласта …………………………………...……6

1.2.4. Режим работы предприятия ………………………………………..8

1.2.5. Выбор типа механизированных комплексов …………………..…8

1.2.6. Подготовка исходных данных для определения характеристик

грузопотоков, поступающих из очистных забоев …………………………………...8

1.2.6.1. Плотность угля в целике ………………………………………….8

1.2.6.2. Коэффициент машинного времени ………………………………....8

1.2.6.3. Сопротивляемость угля резанию …………………………………...…9

1.2.6.4. Определение сменной нагрузки очистных забоев ………………....…9

5. Определение числа циклов комбайна N за смену ………………..9

1.2.7. Составление таблицы исходных данных  ………………………….......10

1.2.8. Расчетная схема для определения грузопотоков ………………..11

 

2. Определение характеристик грузопотоков поступающих из очистных забоев   ……………………………………….13

2.1. Средний минутный грузопоток за время поступления угля

из очистного  забоя № 3 и № 4 ……………………………………………….....13

2.2. Максимальный минутный грузопоток, который может поступить из очистного забоя № 3 и № 4 ………………………...……..............................13

 

3. Выбор типа конвейера ………………………………………………...16

3.1. Выбор конвейера по приемной способности ……………………….........16

3.2. Установление допустимой длины конвейера ……………………...16

3.3. Максимальный суммарный грузопоток за время поступления груза (сложение случайных величин) ………………………………………………...19

3.4 Выбор конвейера по приемной способности

(для участка  2-5) ………………………………………………………………..20

3.5. Установление допустимой длины конвейера ……………..………20

    

    

 

4. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНОГО УКЛОННОГО

КОНВЕЙЕРА И АККУМУЛИРУЮЩЕГО БУНКЕРА …………….……25

 

5. Расчет дизельной откатки …………………………………...…34

 

6. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ОКОЛОСТВОЛЬНОГО 

ДВОРА………………………………………………………………………46

 

7. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ШАХТНЫЙ ТРАНСПОРТ ….……….. .46

 

8. БЕЗОПАСНАЯ  ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЛЕНТОЧНОГО 

КОНВЕЙЕРНОГО  ТРАНСПОРТА……...………………………….....48

8.1. Общие  сведения……………………………………………...…48

8.2. Основные  требования безопасности…………………………..48

9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЧАСОВОГО РАСХОДА

ЭНЕРГИИ КОНВЕЙЕРНОЙ УСТАНОВКОЙ 3Л100У-02

НА УКЛОНЕ …………………………………..……………………….49

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………...………………51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Процесс транспортирования является неотъемлемой частью технологии добычи полезных ископаемых. На будущего горного инженера-технолога ложится большая ответственность за принятые решения в области технологии и шахтного транспорта, в частности, способствующие эффективной и безопасной работе горнодобывающего предприятия и обеспечивающие технический прогресс отрасли.

С учетом изложенного преследуется цель научить  студентов научным методам разработки месторождений твердых полезных ископаемых, т. е. экономически обоснованному  извлечению с минимальными затратами  живого и овеществленного труда при безусловной безопасности и комфортности ведения горных работ.

Поставленная  цель достигается путем: глубокого  и всестороннего обобщения длительного опыта действующих предприятий; технико-экономического анализа статистических зависимостей, инженерных, аналитических и вариантных решений; изучения закономерностей физических процессов, протекающих в толще полезных ископаемых и вмещающих пород при ведении горных работ; освещения вопросов охраны труда, правил безопасности, охраны недр и окружающей человека среды; освобождения рабочих от тяжелого физического труда в подземных условиях, на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, применения технологии выемки без постоянного присутствия рабочих в забое; использования знаний, полученных при изучении смежных, особенно экономических дисциплин.

Данный  курсовой проект способствует углублению и закреплению полученных знаний, а также приобретению навыков принятия самостоятельных решений, проведения необходимых для этого расчетов.

Решения, принятые в курсовом проекте, основываются на прогрессивной технологии с высокой концентрацией горных работ и использования новой техники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общая часть

1.1. Исходные данные [15]

 

Индивидуальное задание №  3.16.13.01

 

Рис. 3

 

В табл. 1.1 приведены исходные данные, соответствующие заданию № 3.16.13.01.

 

Таблица 1.1

Исходные  данные задания

 

Показатели	Численные значения
1. Схема транспорта, №	Рис. 3
2. Длина очистного забоя № 1, м	180
3. Длина очистного забоя № 2, м	130
4. Угол наклона выработки β2, град	5
5. Длина участковой выработки L2, м	1500
6. Угол падения пласта α, град	5
7. Мощность пласта m1, м	1,8
8. Категорийность шахты по газу	Сверхкатегорийная

1.2. Краткая характеристика разработки угольного месторождения

В результате анализа индивидуального задания  установлены следующие характеристики разработки угольного месторождения.

1.2.1. Система вскрытия шахтного поля

Шахтное поле вскрыто двумя главными вертикальными  стволами клетевым и скиповым, и капитальным квершлагом, с помощью которого вскрыт рабочий пласт [4, с. 53, рис. 4.5].

 

Рис. 1. Схема подготовки бремсберговой панели (проекция на плоскость пласта):

 

1 и 2 - соответственно откаточный и параллельный штреки; 3 и 4 - соответственно нижняя приемо-отправительная и посадочные площадки; 5-- бремсберг; 6 и 7 - соответственно людской и грузовой ходки; 8 и 9 - соответственно вспомогательный и конвейерный ярусные штреки; 10 - разрезная печь; 11 - вентиляционный штрек; 12 - промежуточная и верхняя приемо-отправительные площадки; 13 - шурф

 

1.2.2. Способ подготовки шахтного поля для выемки

На шахте  отрабатывается первая панель, расположенная в бремсберговой части шахтного поля. Принят панельный способ подготовки с делением на ярусы панели шахтного поля [4, с. 53, рис. 4.5].

При этом способе от капитального квершлага  проведены главный полевой транспортный и главный полевой вентиляционный штреки.

Подготовка  бремсберговой панели выполнена следующим образом. Около главных полевых транспортного и полевого вентиляционного штреков, в месте заложения и проведения бремсберговов, образована нижняя приемно-отправительная площадка [6, с. 181].

 

 

Рис. 2. Схема приемно-отправительной площадки:

 

1 – транспортный бремсберг; 2 – конвейерный бремсберг; 3 – людской бремсберг; 4 – аккумулирующий бункер; 5 – обходная выработка; 6 – полевой транспортный штрек

 

По пласту проводят конвейерный бремсберг и два ходка. Один ходок предназначен для вспомогательного грузового транспорта. Ходок со всеми штреками соединяют заездами, которые упрощают передачу груза с одной выработки в другую [3, с. 78]. Другой ходок предназначен для спуска и подъема людей в специальных вагонетках (или канатно-кресельной дорогой.) От ходков бремсберга в обе стороны проводят ярусные штреки: конвейерный и вентиляционный.

Уголь из очистного забоя по конвейерному штреку поступает до

 бремсберга, а по нему до главного полевого транспортного штрека.

Схема горного  бункера, в месте погрузки в подвижной  состав локомотивного транспорта представлена на демонстрационном листе [6, с. 340

№ схемы  XXI].

Схема участкового транспорта (схема  транспорта выемочной панели рис. 3¾образец для выполнения), выполнена путем наложения технологической схемы транспорта на безмасштабную схему горных выработок [6, с. 19] .

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Схема транспорта выемочной панели

На шахте  принята система разработки длинными стволами по простиранию при панельной подготовке шахтного поля. В панели располагается две лавы, по одной на крыло [3, с. 189]. Отработка столбов ведется обратным ходом. Развитие сети выработок в пределах яруса для подготовки фронта очистных забоев показано на рис. 3.

1.2.4. Режим работы предприятия

Режим работы шахт по добыче: число рабочих дней в году - 300; число рабочих смен по добыче угля в сутки - 3; продолжительность рабочей смены на подземных работах - 6 ч; на поверхности - 8 ч. [3, с. 402].

1.2.5. Выбор типа механизированных комплексов

С учётом мощности пласта m = 1,8 м, угла падения пласта α = 5° выбираем тип механизированного комплекса КМ-138. Горнотехнические условия применения комплекса КМ-138 сводим в табл. 1.3. Данный комплекс производится серийно Юргинском Машиностроительным заводом и предназначен для комплексной механизации очистных работ.

 

1.2.6. Подготовка исходных данных для определения характеристик

грузопотоков, поступающих из очистных забоев

 

1.2.6.1. Плотность угля в целике g_ц  (т/м³)

 В соответствии с рекомендациями работы [9, с. 2] принимаем равной  
g_ц = 1,35 т/м³.

 

1.2.6.2. Коэффициент машинного времени k_м

В соответствии с рекомендациями работы [9, с. 2] принимаем значение  k_м = 0,4 для очистного забоя № 1 и № 2.

 

1.2.6.3. Сопротивляемость угля резанию А_р (Н/мм)

В соответствии с рекомендациями работы [9, с. 2] принимаем А_р = 100 Н/мм для очистного забоя № 1 и № 2.

 

1.2.6.4. Определение сменной нагрузки очистных забоев А_см (т/см)

Сменную добычу А_см определяем по формуле:

,                                                (1.1)

где m – мощность пласта, м;

b – ширина захвата, м;

L_оз – длина очистного забоя (лавы), м;

N – число циклов, которое может совершить комбайн при определенных скоростях подачи.

 

1.2.6.5. Определение числа циклов комбайна N за смену

Число циклов комбайна определяем по формуле:

                                          _(1.2)

где t_пз – время на совершение подготовительно-заключительных операций, мин (с целью упрощения задачи принимаем t_пз= 20 мин), V_max – максимальная скорость подачи выемочной машины при резании, м/мин, зависит от её энерговооруженности и сопротивляемости  угля резанию  (A_p). Определяют по [9, табл. 2 прил. 2];  
V´_max= 0,85 V_{max м} – скорость подачи комбайна при обратном ходе (при зачистке), м/мин; V_{max м} –  возможная техническая скорость подачи выемочной машины, м/мин, принимают по [6, табл. 6.1], V_{max м} = 10,2 м/мин.

                          м/мин.

Таблица 1.2
Удельные энергозатраты разрушения угля в зависимости от сопротивляемости угля резанию
Aр, Н/мм	100	200	300	400
Нw,кВт·м/т	0,3	0,6	0,9	1,2

 

Число циклов комбайна для очистного забоя № 1

Сменная добыча для очистного забоя № 1

Число циклов комбайна для очистного забоя  № 2 

Сменная добыча для очистного забоя № 2