Выбор средств транспорта в условиях шахты ОАО «Распадская»

 

1.2.7. Составление таблицы исходных данных

Располагая технической характеристикой  механизированного комплекса и  определенными выше показателями заполняем табл. 3 исходных данных для определения характеристик грузопотока.

 

 

 

 

Таблица 1.3
Исходные данные для определения  характеристик грузопотока
Параметры	Забои
	№ 1	№ 2
1 .Сменная добыча Асм, т	551,12	597,05
2.Продолжительность смены Тсм, ч	6	6
3.Длина очистного забоя  L 03, м	180	130
4.Вынимаемая мощность пласта т,  м	1,8	1,8
5.Плотность угля в целике γц , т/м3	1,35	1,35
б.Насыпная масса угля γ, т/м3	0,85	0,85
7. Сопротивляемость угля резанию Ар , Н/мм	100	100
8. Угол падения пласта α, град	5	5
9. Тип механизированного комплекса	КМ-138	КМ-138
10. Тип комбайна	РКУ-13	РКУ-13
11. Схема работы комбайна	односторонняя
12. Число циклов в смену N, циклов	2	3
13. Ширина захвата b, м	0,63	0,63
14. Коэффициент машинного времени kм	0,40	0,40
15. Тип скребкового конвейера	СП87П	СП87П
16. Скорость цепи конвейера VK, м/мин	75	75
17. Приемная способность забойного конвейера азк, т/мин	8,4	8,4

 

1.2.8. Расчетная схема для определения грузопотоков

На основании  заданной технологической схемы (рис.4) составляем расчетную схему выделением цифрами расчетных участков (деление схемы на расчетные участки способствует проведению системного расчета).

 

Рис. 4. Расчетная  схема конвейеризируемых выработок шахты

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение характеристик грузопотоков поступающих из очистных забоев

2.1. Средний минутный грузопоток за время поступления угля

из  очистного забоя № 1

                                                                          (2.1)

где k _п – коэффициент времени поступления угля из одного очистного забоя на транспортную систему;

при односторонней схеме работы комбайна с зачисткой величину  
k_п – определяют по формуле

                                                                     (2.2)

где t_з – продолжительность зачистки очистного забоя при обратном ходе в течение смены:

 

где = 10,2 м/мин - максимальная маневровая скорость выемочной машины (принимают для РКУ - 13 [9, табл. 2 прил. 2].

Тогда

 

 

 

2.1.1. Средний минутный грузопоток за время поступления угля

из  очистного забоя № 2

                                                                          (2.1) 

где k _п – коэффициент времени поступления угля из одного очистного забоя на транспортную систему;

при односторонней схеме работы комбайна с зачисткой величину

k_п – определяют по формуле

                                                                                      (2.2)

где t_з – продолжительность зачистки очистного забоя при обратном ходе в течение смены: 

где = 10,2 м/мин - максимальная маневровая скорость выемочной машины(принимают для РКУ – 13 [9, табл. 2 прил. 2].

Тогда  

 

 

2.2. Максимальный минутный грузопоток, который может поступить из очистного забоя № 1 и № 2

При прямом ходе выемочной машины:

                                                                      (2.4)

где V_mах – 4,8 м/мин - максимальная скорость выемочной машины при резании принимаем [2, табл. 2 прил. 2] для комбайна РКУ-13 при b = 0,63 м,  
m = 1,8 м.

 

где δ₁ – расчетный коэффициент, учитывающий направление движения выемочной машины и скребковой  цепи забойного конвейера; V_к = 75 м/мин – скорость цепи конвейера СП-87П, принимают по [9, табл. 1, прил. 2]; Ψ_п– коэффициент погрузки: при односторонней работе выемочной машины Ψ_п = 0,7, устанавливают по [ 2, табл. 3 прил. 2 ].

Тогда максимальный минутный поток при прямом ходе:

 

При обратном ходе выемочной  машины (зачистке):

                                                                 (2.6)

где

                         м/мин;                             (2.7)

                                 ,                                        (2.8)

тогда максимальный минутный грузопоток при обратном ходе:

 

По максимальному  минутному грузопотоку из забоя  проверяем правильность предварительного выбора скребкового конвейера по условию α΄_max1 ≤ α_зк. Так как это условие выполняется (4,83 т/мин < 8,4 т/мин), значит, конвейер СП-87П принят правильно.

 

 

3. Выбор типа конвейера

 

Конвейерную линию условно делим  на расчетные участки.

Участки 1-2, 3-4, являются однопоточными, а участок 2-5 – сборный. Выбор типов конвейера производим для каждого участка.

Участки 1-2 и 3-4 - ярусные конвейерные штреки очистных забоев № 2, № 1 (l₁ = 1000, l₂ = 1500 м, β = ).

 

3.1. Выбор конвейера по приемной способности

 

По [9, по табл. 5 прил. 2] находим параметры ленточного конвейера (с учетом места установки: стационарный или полустационарный), который бы обеспечил условие т.е. приемная способность конвейера должна быть больше максимального минутного грузопотока 4,8 т/мин.

Приемную способность, удовлетворяющую  условию  м³/мин, что при γ = 0,85 т/м³ соответствует т/мин, обеспечивают следующими параметрами конвейера:

В = 800 мм - шириной ленты, V_л = 2 м/с - скоростью ленты.

В соответствии с принятыми параметрами  и исходя из условий эксплуатации на штреках (1-2 и 3-4), должны быть установлены полустационарные телескопические ленточные конвейеры. По [9, табл. 1, прил. 3] предварительно принимаем конвейер 2ЛТ80У-02. Второй типоразмер принят с целью установки конвейера на всю длину штрека (1500 м).

3.2. Установление допустимой длины конвейера

Принятие  окончательного решения возможно после  проверки: проходит ли предварительно выбранный конвейер 2ЛТ80У-02 по мощности привода и прочности тягового органа (ленты) с учетом конкретной эксплуатационной нагрузки и конкретного угла наклона выработки.

Для этого  определяем эксплуатационную нагрузку

                                                                                       (3.1)

где - расчётный коэффициент нагрузки. Величину находим по [9, табл. 4 прил. 2], установив предварительно и по формулам, где – продолжительность загрузки несущего полотна конвейера, мин; – минутный коэффициент неравномерности:

   для  очистного забоя № 1                     для очистного забоя № 2

   мин;                        мин;

 

k_t = 1,3;                                                       k_t = 1,36;

Q_э1 = 60·2,97·1,3 = 231,66 т/ч                  Q_э2 = 60·3,16·1,36 = 257,86 т/ч

 

Рис. 5. График применимости ленточного конвейера 2ЛТ80У-02  
(N= 165 кВт, V = 2 м/с)

Для данного  случая по графику применимости ленточного конвейера  2ЛТ80У-02 при угле наклона 0° и ожидаемой эксплуатационной нагрузке   Q_Э1= 231,66 т/ч и Q_Э2 = 257,86 т/ч допустимая длина L_доп составляет соответственно 1750 и 1800 м. Так как L_доп > l₂ и L_доп > l₁, то для участков 3-4 и 1-2 окончательно принимаем установку конвейера 2ЛТ80У-02.

Учитывая, что телескопический ленточный  конвейер  
2ЛТ80У-02 унифицированного ряда, необходимость выбора перегружателя отпадает, так как он входит в состав конвейера.

В качестве критериев оценки правильности выбора ленточного конвейера применяем коэффициент использования:

- по приемной способности конвейера для участков 1-2 и 3-4:

 

- по эксплуатационной производительности конвейера:

                                                                                                 (3.3)

для участка 1-2 забой № 2                 для участка 3-4 забой № 1

 

Конвейеры  выбраны правильно так как  выполняются оба условия:

0,5 ≤ R_пр ≤ 1

0,5 ≤ R_э ≤ 1

для участка 1-2 забой № 2                 для участка 3-4 забой № 1

     0,5 ≤ 0,69 ≤ 1                                            0,5 ≤ 0,69 ≤ 1

     0,5 ≤ 0,61 ≤ 1                                            0,5 ≤ 0,78≤ 1

Участок 2-5 – панельный бремсберг является сборным для двух грузопотоков из очистных забоев № 2 и № 1. Необходимую приемную способность уклонного конвейера определяют по наиболее загруженному участку 2-5.

 

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

                                  (3.4)

Значение  вероятностного параметра зависит  от числа очистных забоев, подающих груз на сборный конвейер [1, с.72]. Для данного случая вероятностный параметр составляет = 2,4.

Значение  среднеквадратичных отклонений минутных грузопотоков за время поступления  груза из очистных забоев определяют по формуле:

 

Допустим, что конвейер не проходит по длине. В данной ситуации возможны три решения, каждое из которых имеет варианты.

 

 

Тогда максимальный суммарный грузопоток на участке 2-5 равен

 

 

3.4. Выбор конвейера по приемной способности (для участка 2-5)

 

На расчетном участке 2-5 должен быть установлен стационарный бремсберговый конвейер с углом наклона β₂ = 5° и приемной способностью не менее 8,44 т/мин.

Находим параметры ленточного конвейера [3, табл. 5 прил. 2] (с учетом места установки: стационарный или полустационарный), который бы обеспечивал условие , т. е. приемная способность должна быть больше максимального суммарного грузопотока.

Приемную  способность, удовлетворяющую условию  = 16,8 м³/мин, что при γ = 0,85 т/м³ соответствует 14,28 т/мин, обеспечивают следующими параметрами конвейера:

В = 1000 мм – шириной ленты;

V_л = 2,5 м/с – скоростью ленты.

В соответствии с принятыми параметрами и  исходя из условий эксплуатации для участка 2-5 предварительно принимаем по [6, табл. 13.1] или по табл. 1 прил. 3 конвейер 3Л100У.

 

3.5. Установление допустимой длины конвейера

 

Принятие  окончательного решения возможно после  проверки: проходит ли предварительно выбранный конвейер 3Л100У по мощности привода и прочности конвейерной ленты с учетом конкретной эксплуатационной нагрузки и конкретного угла  наклона выработки.

В связи  с тем, что у каждого груза  свое место погрузки и они разнесены, определяем приведенную эксплуатационную нагрузку при условии установки одного конвейера на всю длину выработки (L_к = 800 м).

                                      ,                                          (3.6)

где и - соответственно долевые значения эксплуатационных нагрузок, т/ч; и - соответственно длины отрезков выработки, по которым транспортируются грузопотоки, м.

Определяем  эксплуатационную нагрузку от очистных забоев:

,

,                                                        (3.7)

Расчетный коэффициент нагрузки k_t принимаем по [9, табл. 4 прил. 2]. Чтобы определить величину k_t необходимо предварительно найти t_k – продолжительность загрузки несущего полотна конвейера и k₁ – минутный коэффициент неравномерности, суммарный средний минутный грузопоток определяем по формуле:

 

        для очистного  забоя №2                           для очистного забоя №1