Будішевський В.О. Проектування транспортних систем енергоємних виробництв

Подождите немного. Документ загружается.

В.О. Будішевський, В.О. Гутаревич, О.О. Пуханов,

А.О. Суліма, Я.О. Ляшок

Під редакцією В.О. Будішевського, А.О. Суліми

Видання друге, перероблене та доповнене

Рекомендовано Міністерством освіти та науки України як навчальний

посібник для студентів вищих навчальних закладів

(№ 14/18.2-1.196 від 06.08.2001 р.)

Донецьк 2008

ББК 33.16

П 78

УДК 622.61:624.1

П 78 Проектування транспортних систем енергоємних виробництв.

/В.О.Будішевський, В.О.Гутаревич, О.О.Пуханов, А.О. Суліма,

Я.О. Ляшок. Під. ред. В.О.Будішевського, А.О. Суліми,– Донецк,

2008.– 439 с.

ISBN 978-966-377-058-1

Наведені методичні рекомендації для проектування систем

внутрішньошахтного транспорту, довідкові дані транспортного

обладнання, виконані приклади розрахунків основних і допоміжних

засобів транспорту гірничих підприємств.

Навчальний посібник призначений для студентів, які навчаються

з напрямків „Електромеханіка”, „Гірництво”, „Інженерна механіка”, а

також для інженерно-технічних працівників добувної та переробної

промисловості.

Табл. 41, іл.125, Бібліогр.:18 найм.

Рецензенти: В.І. Дворніков, докт. техн. наук, проф., дійсний член

Гірничої академії наук України;

Л.Н. Ширін докт. техн. наук, проф., дійсний член

Підйомно-транспортної Академії наук України.

Комп’ютерне верстання Л.В. Іноземцевої

ISBN 978-966-377-058-1

Суліма А.О., А.О. Ляшок, 2008

ЗМІСТ

Стор.

ПЕРЕДМОВА ............................................................................................7

ГЛАВА 1. З

АГАЛЬНІ ПРИНЦИПИ ПРОЕКТУВАННЯ ТРАНСПОРТУ

ЕНЕРГОЄМНИХ ПІДПРИЄМСТВ ..............................................12

1.1. Мета і завдання проектування транспортних систем .................12

1.2. Зміст і оформлення проекту ..........................................................13

1.3. Принципи побудови генерального плану ....................................16

ГЛАВА 2. В

ИХІДНІ ДАНІ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ ТРАНСПОРТНОЇ

СИСТЕМИ ..............................................................................29

2.1. Загальні відомості про шахту.........................................................29

2.2. Схема розкриття і схема пристовбурового двору........................30

2.3. Загальні положення щодо проектування

внутрішньошахтного транспорту .................................................37

2.4. Вибір технологічної схеми і вибір транспорту ............................44

2.5. Технологічні схеми транспорту при погоризонтному способі

підготовки і системам розробки довгими стовпами за

підйомом або падінням..................................................................68

2.6. Технологічні схеми транспорту при панельній

підготовці ........................................................................................70

2.7. Технологічні схеми транспорту при поверхневому

способі підготовки .........................................................................72

ГЛАВА 3. Р

ОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ І ДОПОМІЖНИХ

ВАНТАЖОПОТОКІВ

...............................................................74

3.1. Визначення хвилинних вантажопотоків для вибору

типорозмірів конвеєрів ..................................................................74

3.1.1. Визначення середнього хвилинного

вантажопотоку......................................................................75

3.1.2. Визначення максимального хвилинного

вантажопотоку......................................................................76

3.2. Вантажопотоки з підготовчих вибоїв............................................80

3.2.1. Вантажопотоки з підготовчих вибоїв під час

проектування конвеєрного транспорту..............................80

3.2.2. Вантажопотоки з підготовчих вибоїв під час

проектування локомотивного транспорту .........................82

3.3. Вантажопотоки допоміжних матеріалів .......................................83

3.4. Пасажирські перевезення ...............................................................83

3.5. Зведені кількісні характеристики вантажопотоків для

проектованої схеми транспорту....................................................85

ГЛАВА 4. В

ИБІР ТА ОБҐРУНТУВАННЯ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ

ДЛЯ ПЕРЕМІЩЕННЯ КОРИСНОЇ КОПАЛИНИ.....................87

4.1. Вибір конвеєрів за приймальною здатністю ................................87

4.2. Вибір конвеєрів за припустимою технічною

продуктивністю і довжиною .........................................................91

4.2.1. Визначення експлуатаційного навантаження,

що утворюється нерівномірними вантажопотоками ........93

4.2.2.Експлуатаційне навантаження на конвеєр, що

утворюється вантажопотоками з підготовчих вибоїв

або бункерів..........................................................................95

4.2.3. Експлуатаційне навантаження на конвеєр,

завантаження якого здійснюється у двох і більше

точках за довжиною.............................................................96

4.3. Приклади вибору стрічкових конвеєрів........................................98

ГЛАВА 5. Т

ЯГОВІ РОЗРАХУНКИ СТРІЧКОВИХ КОНВЕЄРІВ ...............122

5.1. Загальні відомості .........................................................................122

5.2. Порядок виконання тягового розрахунку стрічкового

конвеєра.........................................................................................124

5.3. Тяговий розрахунок горизонтального стрічкового

конвеєра.........................................................................................133

5.4. Тяговий розрахунок бремсбергового стрічкового

конвеєра.........................................................................................139

5.5. Тяговий розрахунок уклонного стрічкового конвеєра ..............147

5.6. Визначення резервів перепускної здатності транспортних

систем, що використовують конвеєри........................................153

ГЛАВА 6. Р

ОЗРАХУНОК ЛОКОМОТИВНОГО ВІДКОЧУВАННЯ...........171

6.1. Загальні відомості .........................................................................171

6.2. Порядок розрахунку електровозного відкочування ..................173

6.3. Приклад розрахунку локомотивного відкочування під час

транспортування основного вантажопотоку .............................190

6.4. Приклад розрахунку локомотивного відкочування під час

транспортування допоміжного вантажопотоку.........................198

6.5. Приклад розрахунку локомотивного відкочування

контактним електровозом............................................................207

ГЛАВА 7. Р

ОЗРАХУНОК ВІДКОЧУВАННЯ КІНЦЕВИМИ

КАНАТАМИ..........................................................................214

7.1. Загальні відомості про кінцеві канатні відкочування................214

7.2. Розрахунок канатних відкочувань...............................................216

7.2.1. Методика розрахунку відкочування одним

кінцевим канатом...............................................................216

7.2.2. Приклад розрахунку відкочування одним кінцевим

канатом похилими заїздам на бремсбергу......................227

7.2.3. Приклад розрахунку відкочування одним кінцевим

канатом похилими заїздами на уклоні ............................233

7.2.4. Приклад розрахунку відкочування одним кінцевим

канатом з горизонтальними заїздами на уклоні..............237

ГЛАВА 8. Р

ОЗРАХУНОК МОНОРЕЙКОВИХ И НАГРУНТОВИХ

ДОРІГ З КАНАТНОЮ ТЯГОЮ..............................................243

8.1. Загальні відомості про монорейкові дороги...............................243

8.2. Розрахунок і вибір монорейкової дороги з канатним тяговим

органом..........................................................................................244

8.2.1. Розрахунок і вибір монорейкової дороги для

перевезення вантажів за продуктивністю........................245

8.2.2. Розрахунок і вибір монорейкової дороги для

перевезення людей.............................................................247

8.2.3. Тяговий розрахунок монорейкової дороги ......................248

8.2.4. Приклад тягового розрахунку монорейкової

дороги.................................................................................255

8.3. Загальні відомості про нагрунтові канатні дороги ....................260

8.4. Розрахунок нагрунтової канатної дороги ...................................263

8.5. Приклад розрахунку нагрунтової канатної дороги....................267

ГЛАВА 9. Т

РАНСПОРТ НА НАВАНТАЖУВАЛЬНИХ ПУНКТАХ ...........272

9.1. Бункери ..........................................................................................272

9.1.1. Загальні положення............................................................272

9.1.2. Визначення технологічних параметрів бункерів.............274

9.1.3. Приклади розрахунку бункерів.........................................286

9.2. Штовхачі........................................................................................289

9.3. Маневрові лебідки ........................................................................292

9.4. Перекидачі .....................................................................................294

9.5. Агрегати для обміну вагонеток у клітях .....................................295

ГЛАВА 10. С

ИСТЕМИ ТРАНСПОРТУ НА НАВАНТАЖУВАЛЬНИХ,

ПЕРЕВАНТАЖУВАЛЬНИХ ПУНКТАХ ТА

ПРИСТОВБУРОВИХ ДВОРАХ...............................................296

10.1. Технологічні схеми навантажувальних пунктів.......................296

10.2. Технологічні схеми перевантажувальних пунктів...................305

10.3. Вузли сполучення магістрального транспорту з вантажним

підйомом.....................................................................................309

10.4. Вузли сполучення ланок допоміжного транспорту .................316

ГЛАВА 11. Е

КОНОМІЧНІ ПОКАЗНИКИ І ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОТИ

СИСТЕМ ТРАНСПОРТУ

.......................................................323

11.1. Основні показники бізнес-плану ...............................................323

11.2. Визначення техніко-економічних показників при

проектуванні системи транспорту............................................325

11.3. Економічні критерії оптимізації схем підземного

транспорту..................................................................................328

11.4. Організація роботи транспорту .................................................334

ГЛАВА 12. П

РОЕКТ ТРАНСПОРТНОЇ СИСТЕМИ ШАХТИ ...................338

ДОДАТКИ..............................................................................................393

1. До розрахунку вантажопотоків ................................................393

2. Конвеєри.....................................................................................396

3. Характеристики залежності довжини конвеєра від кута

нахилу і продуктивності............................................................402

4. Локомотиви і вагонетки............................................................417

5. Електромеханічні характеристики тягових двигунів

електровозів ...............................................................................424

6. Монорейкові і нагрунтові канатні дороги...............................430

7. Допоміжні засоби транспорту ..................................................432

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ .......................................................................438

ПЕРЕДМОВА

«Горы, простирающиеся в Екатеринославской губернии и начи-

нающиеся по левую сторону Днепра до течения рек Торца, Донца,

Лугани, Ольховой, Белой, Миуса, Дона и в них впадающих до рукавов

Азовского моря, являют испытателю естества обширное поле к ис-

следованию любопытства достойных предметов недра гор в окрест-

ностях сих вод избычествуют большею частью такого рода иско-

паемых ко и к усугублению блаженства жителей всего южного края и

твердому оплоту сей страны навсегда непоколибимого владычества

многое доставят...

Во многих местах для отвозу каменнаго угля до пристани к от-

правлению в разные места проводят нарочитые дороги, огражден-

ные толстыми бревнами, связанные поперечинами, пространство

между коими плотно набивают мелкими камнями и посыпают пес-

ком. Таковые дороги проводят к пристани с небольшою наклонно-

стию, а все пространство уравнивают. Расход на проведение сих до-

рог на немалое пространство вознаграждается беспрестанною во все

времена года возкою угля».

Иван Бригонцов

∗

Промисловий транспорт є однією з найважливіших ланок у

виробничому процесі підприємств і в роботі загальної транс-

портної мережі.

Особливості промислового транспорту енергоємних під-

приємств визначаються його призначенням, положенням і

завданнями, що стоять перед ним. Транспорт енергоємних під-

приємств повинен забезпечувати вимоги безперебійного обслу-

говування виробничого процесу.

Нормальний виробничий процес вимагає забезпечення:

1) добре організованої доставки сировини і палива на скла-

ди промислових підприємств;

2) своєчасної подачі сировини, палива, різних матеріалів,

напівфабрикатів, продукції до цехів, складів, робочих місць, пе-

редачі напівфабрикатів від агрегату до агрегату;

3) вивезення готової продукції під'їзними коліями на загаль-

ну мережу магістральних залізниць держави;

∗

Иван Бригонцов – горный инженер, первым обобщивший опыт раз-

работки угольных месторождений на территории Украины в труде «Руково-

дство к познанию, разрабатыванию и употреблению каменного угля», Ека-

теринослав, 1795, 33с. [Л].

4) транспортування людей;

5) збирання відходів виробництва.

Залежно від характеру виробничого процесу, потужності

вантажопотоків, умов перевезень і місцевих умов обирають вид

транспорту і здійснюють його проектування.

Непродуманість транспортних систем призводить до того,

що для більшості підприємств застосовуються принципово не-

вірні рішення промислового транспорту. Ці рішення ще більше

ускладнюються умовами хаотичного розташування цехів на

майданчику промислового підприємства.

Безсистемність і випадковість розташування виробничих

цехів призводять до неминучості безсистемних і випадкових

схем внутрішньозаводського транспорту.

Під час проектування транспортної мережі енергоємних

підприємств виникають наступні питання:

1) вірного вибору виду транспорту;

2) розробки основних положень і методик з вибору і про-

ектування транспортних пристроїв;

3) розробки раціональних схем генерального плану;

4) розробки раціональних схем і типів механізмів для пере-

вантаження з одного виду транспорту на інший.

Питома вага транспортних операцій у технології вироб-

ництва досить значна. На кожну виробничу операцію доводить-

ся робити ряд транспортних операцій.

Чим досконаліше організація технологічних операцій, тоб-

то чим менше їхня тривалість і трудомісткість, тим більше зна-

чення здобуває транспорт і тим краще і швидше повинні відбу-

ватися транспортні і тісно з ними зв'язані вантажні операції. Фа-

хівець промислового транспорту повинен добре знати вимоги

технології до транспорту, уміти вибрати, спроектувати і побуду-

вати такий вид транспорту, що найбільш відповідає вимогам су-

часної технології даного виробництва.

Виключно велике значення має промисловий транспорт і в

роботі загальної мережі залізниць. Оберт вагонів загальної ме-

режі в значній мірі залежить від успішності роботи промислово-

го рейкового транспорту.

Скорочення оберту вагонів загальної мережі є одним з най-

головніших завдань, що стоять перед залізничним транспортом.

Оскільки промисловий транспорт тісно пов'язаний з роботою

магістральних залізниць, то раціональне проектування і органі-

зація його роботи повинні забезпечувати рівною мірою як робо-

ту промислових підприємств, так і магістрального транспорту.

Таким чином, єдині технологічні процеси вміщують про-

мисловий транспорт у роботу загальносітьового транспорту і

висувають ряд вимог до промислового транспорту енергоємних

виробництв як до одного з елементів безперервного транспорту.

У той же час промисловий транспорт, який є однією з основних

ланок виробничого процесу, повинен забезпечити чітку безпе-

ребійну роботу підприємства, прискорити і покращити його ви-

робничі процеси.

Оптимальне вдоволення цих вимог можливо тільки в тому

випадку, якщо за умов проектування промислового підприємст-

ва вірно обраний вид транспорту на окремих ділянках, встанов-

лені раціональні взаємини між роботою станції примикання до

загальної мережі залізниць і промисловим транспортом, а також

якщо генеральний план підприємства запроектований на основі

взаємного зв'язування транспортних і технологічних вимог.

Кожний з видів транспорту має свою галузь застосування,

параметри, технічні умови проектування і властиві даному виду

транспорту техніко-економічні показники. На окремих ділянках

вантажних робіт і перевезень, що обслуговують виробничі про-

цеси промислових підприємств, можуть бути застосовані різні

види транспорту.

Вибір того або іншого виду транспорту залежить від харак-

теру перевезених вантажів і вимог технологічного процесу, ве-

личини вантажообігу, відстані перевезень, топографічних, ме-

теорологічних і геологічних умов місцевості, методів і умов

вантажно-розвантажувальних робіт.

Необхідність застосування того або іншого виду транспор-

ту на окремих ділянках перевезень промислових підприємств

повинна бути обґрунтована економічною вигідністю і технічною

доцільністю, обумовленими застосуванням варіантів різних ви-

дів транспорту шляхом техніко-економічного порівняння. Най-

важливішою умовою під час вибору і проектування окремих ви-

дів промислового транспорту є необхідність найтіснішого поєд-

нання їхньої роботи з виробничим процесом підприємства і між

собою. Найбільш складними місцями є стики різних видів транс-

порту.

Транспорт кожної галузі промисловості має свої особливо-

сті, що залежать від характеру виробничого процесу і вантажо-

обігу.

Завданням дійсного посібника є, головним чином, розгляд

питань, пов'язаних із проектуванням і експлуатацією підземного

транспорту шахт гірничодобувної промисловості.

У комплексі питань, що стоять перед гірничодобувною

промисловістю щодо її технічного переозброєння, велике зна-

чення має вдосконалення транспортних систем, у першу чергу

за рахунок впровадження конвеєризації на виймальних ділянках

і похилих виробках, потокової технології локомотивного відко-

чування, широкого застосування самохідних транспортних ма-

шин, комплексної механізації робіт на допоміжному транспорті і

прогресивної організації праці.

Підземний транспорт шахт гірничодобувної промисловості

є складовою ланкою загальшахтної транспортної системи, під

якою розуміють керовану сукупність взаємозалежних техноло-

гічних схем і засобів основного і допоміжного вантажопотоків

гірничими виробками і на поверхні.

Він являє собою багатоланкову розгалужену систему, що

складається з різнотипних транспортних установок циклічної і

безперервної дії із взаємозалежними параметрами, що функціо-

нує в складних гірничо-геологічних умовах. Щодобово підзем-

ними гірничими виробками перевозяться мільйони тонн ванта-

жів.

Характерні риси підземного транспорту:

1) порівняно невеликі відстані транспортування в підземних

умовах при значних обсягах перевезення основних і допоміжних

вантажів і людей;

2) нерівномірність вантажопотоків;