Подъем грузов на земную поверхность и транспортировка их по горным выработкам

Главный скиповой подъем

Годовая производительность шахты А=2 300 000 т, глубина ствола Определяем высоту подъема: Н, м:

Н=1114+10=1124 м Определяем ориентировочное значение массы груза, поднимаемого за один подъем, т:

Выбираем скип:

Тип 1СН35−2.

Масса скипа, т 30,3.

Грузоподъемность скипа, т 30.

Расчитываем ориентировочную массу 1 метра подъемного каната:

Выбираем канат:

Тип 6×36 (1 + 7 + 7/7 + 14) + 7 · 7 · (1 + 6) Сортамент ГОСТ 7669–80.

Масса 1 м m_к, кг 13,9.

Диаметр d_K, мм 57,0.

Определяем диаметр органа навивки:

Д? 80 · d_K = 80 · 57,0 = 4560 мм.

Выбираем подъемную машину с цилиндрическими барабанами:

Тип ЦШ-5×4.

Диаметр барабана Д, м 5.

Так как глубина составляет 1114 м, целесообразно выбрать подъемную машину с двойным цилиндрическим барабаном типа 2Ц.

Установим максимальную скорость подъема:

Расчитаем ориентировачное значение мощности Р, и частоты вращения n приводного двигателя:

Принимаем для эксплуатации 4 двигателя мощностью 1250 кВт.

Выбираем электродвигатель со следующими техническими данными:

Тип АКН2−19−41−20.

Мощность 1250.

Частота вращения, n_в, об/мин 295.

Коэффициент перегрузки л_п 2,4.

Маховый момент ротора GД²_рот, Нм² 80 000.

Рассчитываем ориентировочное значение вращающего момента на тихоходном валу редуктора:

М = Нм Выбираем редуктор:

Тип 2ЦД-23.

Передаточное число 10,5.

Вращающий момент на тихоходном валу М, Нм 1 000 000.

Определяем расход электрической энергии на подъем угля за 1 цикл, кВтч.

W_цикл = 0,465 · Q · Н = 0,465 · 20,0 · 765 = 71,1 кВт· ч;

W_1т = кВт· ч/т;

Вспомогательный клетевой подъем

Клеть выбираем по типу вагонетки. Вспомогательный клетьевой подъем может быть двухклетьевой или одноклетьевой с противовесом. С целью уменьшения занимаемой клетевым подъемом площади в сечении ствола шахты выбираем одну двухэтажную клеть с противовесом /32/.

Так как у нас тип вагонетки ВГ-3,3 мы принимаем клеть типа 2УКН-4−1, где масса клети m_кл = 13,2 т.

Высота подъема составляет:

Н = Н_ств + 12 = 1080 + 10 = 1090 м.

Ориентировочное значение массы 1 м погонной длины подъемного каната можно определить по формуле:

Выбираем канат:

Тип 6×36 (1+7+7/7+14)+1 о.с. Сортамент ГОСТ 7668–80 Масса 1 м m_к, кг 19,8.

Диаметр d_К, мм 72.

Определяем диаметр органа навивки:

Д? 80 · d_к = 80 · 72 = 5760 мм.

Выбираем подъемную машину с цилиндрическими барабанами:

Тип 2Ц-6×2,8.

Диаметр барабана Д, м 6.

Так как глубина составляет 680 м, целесообразно выбрать подъемную машину с двойным цилиндрическим барабаном типа 2Ц.

Устанавливаем максимальную скорость подъема:

V_max = 0,3 · = 0,3 · = 9,85 м/с.

Рассчитываем ориентировочные значения мощности Р_ориент и частоты вращения n_ориент приводного двигателя:

Р_ориент = 4,5 · Q · = 4,5 · 11,2 · = 1612 кВт;

n_ориент = 55 · = 55 · = 289 об/мин.

Выбираем электродвигатель со следующими техническими данными:

Тип АКН2−19−47−24.

Мощность 1250.

Частота вращения, n_в, об/мин 245.

Коэффициент перегрузки…

Lугол обхвата лентой приводного барабана: (при L=180 м и м=0,35;

^{м L}-=3,0).

S _{min. сц}.=₁==24 546,6 Н Усилия в остальных точках контура находим из выражений:

S₂ = S₁ + W_п=24 546,6−2454,9=22 091,7 Н;

S₃ =К· S₂= 1,05 · 22 091,7 =23 196,3 Н;

S₄ = S₃ + W_гр = 23 196,3+39 646,8=62 843 Н.

6. Определяем минимальное натяжение по условию провеса ленты.

Для предотвращения недопустимого провеса ленты между роликоопорами, полученные при типовом расчете минимальные значения S на грузовой S_г ветви (Н) ни в одной точке наименьшего натяжения контура ленты не должно быть меньше расчетной допустимой стрелы провеса:

S_г. _min.? (5−8)· (q_г+q_л)·l_в·q·cosв.

S_г. _min.? 6(128,5+19,2)· 1,4·9,8·0,990.

S_г. _min. ?12 037 Н Данное условие соблюденонаименьшее натяжение в любой точке контура больше допустимого минимального:

• 22 091,7 Н?12 037 Н
• 7. Характер изменения величины натяжения тягового элемента по контору можно изобразить в виде диаграммы натяжения.

Рис. 5.2. Диаграмма натяжения ленты конвейера.

Определяем необходимые мощности двигателя привода конвейера:

N = · К _з.м., кВт (5.10).

где — коэффициент резерва установленной мощности, = 1.1.

W₀ — результирующее тяговое усилие, Н;

— скорость ленты, м/с;

— КПД передаточного механизма привода, включая потери на приводном валу, =0,94.

N = · 1,1 =74,2 кВт С учетом запаса мощности принимаем мощность двигателя 100 кВт.

8. Определяем фактический запас прочности ленты.

Проверка ленты на прочность при длине ленты 150 м заключается в определении фактического запаса прочности ленты.

m = ?[m] ;

где S_раз— разрывное усилие ленты, Н, «Матадор», Чехия;

S_мах— максимальное натяжение ленты, Н;

[m]-запас прочности (принимаем по приложению 5, m=8.5).

m =? 8,5.

Полученный запас прочности сравниваем с требуемым для резинотканевых лент.

8,51?8,5.

Следовательно, условие по прочности ленты выполняется.

Аналогично произведем расчет всех остальных ленточных конвейеров и их технические данные заносим в таблицу.

Табл. 3.1.

Технические характеристики ленточных конвейеров.

• 1. Мостовой кран, Q = 15 т — 1 шт.
• 2. Электрическая таль, Q = 1,0−5 т — 5 шт
• 3. Монтажные лебедки, Q = 10−20 т — 5 шт.
• 4. Козловой кран, Q = 15 т — 1 шт.
• 5. Электролебедки, Q = 3−10 т -5 шт.
• 6. Домкраты, Q = 10 -30 т — 10 шт.
• 7. Автокран, Q = 6 т -1 шт.
• 8. Электрокары Q = 3−5 т — 2 шт.

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ ЛЮДЕЙ И ГРУЗОВ ПО ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ И НАКЛОННЫМ ВЫРАБОТКАМ.

• 1. Грузовые вагонетки (секции)
• 1.1. Конструкции всех типов вагонеток (секций) должны обеспечивать безопасную эксплуатацию их при углах наклона выработок от 0 до 35°.
• 1.2. Кузов вагонетки (секции) должен изготовляться из материала с повышенными износо-коррозионностойкими характеристиками.
• 1.3. При расчете на прочность кузова и ходовой части вагонетки (секции) необходимо учитывать динамический характер нагрузки. Коэффициент динамичности следует принимать 1,
• 1.4. Конструкция вагонеток (секций) должна обеспечивать их поперечную и продольную устойчивость при всех допустимых режимах эксплуатации.
• 1.5. Для постановки на рельсы вагонеток (секций) на кузове должны быть предусмотрены приливы, выступы или отверстия, обеспечивающие присоединение вагонетки (секции) к прицепным устройствам грузоподъемных средств (талей, лебедок и т. п.).
• 1.6. Вагонетки (секции) должны иметь подвагонный упор для обеспечения маневровых операций толкателями на погрузочных и разгрузочных пунктах.
• 1.7. Вагонетки с донной разгрузкой (секции) должны иметь устройства, обеспечивающие надежное закрывание и исключающие самопроизвольное открывание днищ. В открытом состоянии днища не должны опускаться ниже уровня головки рельса. Это требование не распространяется на вагонетки (секции) с разгрузкой на рольгангах.
• 1.8. Жесткая база и общая длина вагонеток (секций) должны обеспечивать вписывание их в горные выработки и кривые рельсовых путей с нормированными радиусами закруглений. При этом величина отношения длины вагонетки к ее жесткой базе должна быть возможно минимальной.
• 1.9. Свободное вертикальное перемещение оси скатов в кронштейнах должно быть не менее 20 мм на вагонетках (секциях) для колеи 900 мм и не менее 15 мм на вагонетках (секциях) для колеи 600 мм.
• 1.10. Вагонетки (секции) вместимостью 2,0 м³ и более рекомендуется оборудовать амортизированной подвеской кузова.
• 1.11. Колесные пары вагонеток (секций) должны оснащаться нерегулируемыми подшипниками.
• 1.12. Конструкция подшипникового узла должна исключать самопроизвольное снятие колес с осей при разрушении подшипника или других элементов колес.
• 1.1 Вновь создаваемые вагонетки (секции) не должны иметь индивидуальную подвеску колес.
• 2. Пассажирские вагонетки для горизонтальных выработок
• 2.1. Габаритные размеры вагонеток должны обеспечивать вписывание их в сечение горных выработок, предназначенных для локомотивной откатки с соблюдением установленных Правилами безопасности зазоров.

Размеры консольных частей вагонетки должны исключать сход ее с рельсов в кривых рельсовых путей.

2.2. Кузов должен иметь вентиляционные отверстия, обеспечивающие естественную вентиляцию внутри вагонетки.

Входные проемы вагонеток должны оборудоваться сплошными дверями. Высота дверных проемов должна быть не менее 1000 мм, а ширина — не менее 700 мм.

Конструкция дверей не должна увеличивать габариты вагонетки и уменьшать ее внутренний объем при закрытом положении дверей, а также исключать их самопроизвольное открывание при движении вагонетки. Открывание и закрывание дверей должны обеспечиваться как с внутренней, так и с наружной стороны вагонетки.

• 2.3. Конструкция кузова вагонетки должна обеспечивать возможность установки санитарных носилок с пострадавшим с каждой торцовой стороны и размещение по торцам вагонеток переносных сигнальных светильников.
• 2.4. Крыша вагонетки должна исключать попадание воды внутрь ее и надежно защищать людей от попадания кусков угля и породы. Крыша должна иметь надежный электрический контакт с рельсами через кузов и ходовую часть.
• 2.5. Вагонетка должна иметь устройство для ограждения меж вагонеточного пространства на высоте не менее ¾ высоты вагонетки.
• 2.6. Размещение сидений внутри салона вагонетки, как правило, должно быть поперечным.
• 2.7. Коэффициент комфорта должен быть не менее 0,35 м2/посадочное место.
• 2.8. Конструкция сидений должна обеспечивать удобное положение тела человека. Поверхность сидений и спинок должна быть из материала низкой теплопроводности.
• 2.9. Высота от пола до крыши внутри вагонетки должна быть не менее 1250 мм, при этом расстояние от сиденья до крыши должно быть не менее 935 мм.

Пассажирские вагонетки и секции пассажирских секционных поездов для наклонных выработок.

• 3.1. Крыша вагонетки (секции) должна исключать попадание воды внутрь вагонетки (секции) и надежно защищать людей от попадания кусков угля и породы. При расчете крыши вагонеток (секций), а также верхней торцовой стенки кузова вагонеток, предназначенных для углов наклона выработок свыше 50°, необходимо учитывать динамический характер нагрузки от падения кусков угля и породы.
• 3.2. Входные проемы должны иметь закрываемые на время движения ограждения, а со стороны, противоположной посадке, проемы должны оборудоваться глухими ограждениями.
• 3.3. Конструкция ограждений должна исключать самопроизвольное соскакивание их при движении вагонеток (секций).
• 3.4. Конструкция кузова должна предусматривать:

возможность установки санитарных носилок с пострадавшим в секциях и вагонетках для углов наклона до 50°;

смотровые проемы в торцовых стенках секций перед сиденьем горнорабочего (кондуктора), а также в головных вагонетках для углов наклона до 50° на передней и задней торцовых стенках, а в прицепных вагонетках для этих углов наклона — на передней торцовой стенке (по ходу движения вниз);

отверстия (проемы), закрытые красными светофильтрами из органического стекла толщиной не менее 4 мм для использования в качестве сигнала шахтных светильников;

опорные поверхности или элементы, предназначенные для подъема вагонеток (секций);

кратчайшее расстояние между одноименными элементами соседних сидений секций, а также вагонеток для углов наклона до 50? — не менее 600 мм, высоту сиденья от пола для всех типов вагонеток (секций) — не менее 300 мм;

амортизацию сидений секций, а также вагонеток для углов наклона до 50°;

съемные внутренние перекрытия между сиденьями у вагонеток для углов наклона свыше 50°.

• 3.5. Коэффициент комфорта должен быть не менее 0,41 м2/посадочное место.
• 3.6. Конструкция сидений должна обеспечивать удобное положение тела человека. Поверхность сидений и спинок должна быть из материала низкой теплопроводности, сиденья для кондуктора должны быть полумягкими.
• 3.7. Вагонетки (секции) должны быть оборудованы поручнями для поддержания устойчивого положения пассажиров при торможении.
• 3.8. Боковые стороны сидений секций, а также вагонеток для углов наклона до 50° должны быть оборудованы ограждающими поручнями.

Боковые стороны сидений каждого этажа кузова вагонеток для углов наклона свыше 50° должны быть частично ограждены таким образом, чтобы защитить пассажиров и предупредить выпадание инструментов или других предметов, перевозимых в вагонетках.