Будішевський В.О. Проектування транспортних систем енергоємних виробництв

Подождите немного. Документ загружается.

4.2. ВИБІР КОНВЕЄРІВ ЗА ПРИПУСТИМОЮ ТЕХНІЧНОЮ

ПРОДУКТИВНІСТЮ І ДОВЖИНОЮ

За умов конвеєризації транспортування основного ванта-

жопотоку даний пункт є другою необхідною умовою обґрунту-

вання застосування типу конвеєра і установлення припустимої

(за потужностю привода, міцністю стрічки і інших конструктив-

них параметрів) його довжини для конкретних гірничотехнічних

умов роботи у випадку найбільшого завантаження несучого по-

лотна вугіллям, що надходить із очисних і підготовчих вибоїв у

найбільш продуктивні періоди їхньої роботи.

Вибір конвеєра за припустимою продуктивністю або дов-

жиною виконується після визначення очікуваного експлуатацій-

ного навантаження на конвеєрі Q

або Q

е(прив).

При цьому використовуються технічні характеристики, які

складаються заводами виготовлювачами для кожного типороз-

міру конвеєра, що випускається. Ці характеристики, які часто

подаються у вигляді графіка, відображають взаємозв'язок трьох

змінних технічних параметрів:

− продуктивність конвеєра – Q

;

− довжину конвеєра – L

;

− кут нахилу конвеєра - β.

Графіки технічних характеристик конвеєрів наведені в до-

датку 3, тому що кут нахилу конвеєра, призначеного для устано-

вки в конкретній виробці, стає постійним параметром (із змін-

ним профілем нахилу виробки вибір конвеєра повинен проводи-

тися за середнім кутом нахилу розглянутої ділянки виробки), то

під час вибору конвеєра є можливість варіювати тільки двома

взаємозалежними параметрами: продуктивністю і довжиною.

Однією з основних умов нормальної (без перевантаження)

експлуатації конвеєра є дотримання спільної вимоги:

к(пр)

≥ Q

і L

к(пр)

≥ L

де Q

к(пр)

– припустима технічна продуктивність конвеєра довжи-

ною L

к(пр)

, т/година. Визначається за технічною ха-

рактеристикою конвеєра;

– експлуатаційне навантаження на конвеєр, т/година. Ви-

значається за методикою, що буде викладена нижче;

к(пр)

– припустима довжина конвеєра із продуктивністю

к(пр)

, м. Визначається за технічною характеристи-

кою конвеєра;

– довжина виробки або окремої ділянки виробки, на

яких пропонується установка конвеєра, м.

Під час проектування нових конвеєрних ліній, коли по-

передній вибір типу конвеєра зроблений раніше за параметром

«приймальна здатність» (див. розділ 4.1), завданням даного ета-

пу є порівняння попереднє прийнятої довжини конвеєра з його

припустимою довжиною із встановленим значенням експлуата-

ційного навантаження, тобто за умови, що Q

к(пр)

= Q

Визначення припустимої довжини конвеєра проводиться за

заводськими характеристиками даного типу конвеєра.

На графіку характеристики знаходиться крива з технічною

продуктивністю, що дорівнює експлуатаційному навантаженню

), і за цією кривою відповідно до кута нахилу виробки (β)

установлюється припустима довжина (

к(пр)

Якщо заводські ха-

рактеристики не мають кривої, що збігається зі значенням

припустима довжина знаходиться інтерполяцією за близькими

даними.

Встановлена припустима довжина порівнюється із прийня-

тим раніше значенням

(вважаємо, що спочатку конвеєр уста-

новлений на усій довжині виробки). Конвеєри, у яких дотриму-

ється умова

к(пр)

≥ L

можуть бути прийняті до установки. Якщо

к(пр)

≤ L

, то необхідно прийняти одне із трьох можливих рі-

шень:

- прийняти до установки інший, потужніший конвеєр;

- скоротити спочатку прийняту довжину конвеєра L

= L

за рахунок послідовної установки у виробці декількох

конвеєрів;

- зменшити експлуатаційне навантаження за рахунок гли-

бокого усереднення вантажопотоку в бункері.

Вибір варіанту рішення залежить від технічної можливості

його реалізації. За відсутністю технічних перешкод варто

приймати економічно оптимальне рішення, визначене в резуль-

таті економічного порівняння варіантів.

Для того, щоб вибрати конвеєр за припустимою технічною

продуктивністю і довжиною, потрібно знати експлуатаційне на-

вантаження на конвеєр.

Вихідними даними для визначення Q

або Q

е(прив)

є:

- характеристики вантажопотоків, що надходять на конве-

єр від очисних і підготовчих вибоїв із бункерів;

- кількість вантажопотоків, що надходять, і розташування

місць їхнього надходження за довжиною конвеєра;

- довжина конвеєра L

або виробки (ділянки) L

, у якій пе-

редбачається встановити конвеєр.

Визначення експлуатаційного навантаження на конвеєр

) може здійснюватися декількома способами: при нерівно-

мірних вантажопотоках, без урахування нерівномірності ванта-

жопотоку і під час розвантаження конвеєра у двох і більше точ-

ках за довжиною.

4.2.1. Визначення експлуатаційного навантаження,

створюваного нерівномірними вантажопотоками

Такі вантажопотоки створюються в очисних і підготовчих

вибоях. Вони не схильні до перетворення в проміжних бункерах

(безбункерний ланцюжок конвеєрів).

Розрахунок провадиться з урахуванням фактичної або роз-

рахункової нерівномірності вантажопотоків.

Приклади таких видів завантаження і аналітичних залеж-

ностей для визначення наведені в таблиці 4.2.

У таблиці 4.2 позначені:

)(

K – розрахунковий коефіцієнт навантаження, що врахо-

вує нерівномірність вантажопотоку за час прохо-

дження вантажу за всією довжиною конвеєра (L

Він приймається за таблицею, наведеною в додатку 1, за-

лежно від хвилинного коефіцієнта нерівномірності вантажопо-

току (

), кількості очисних вибоїв, що подають вантаж на кон-

веєр і часу проходження вантажу конвеєром (t

Таблиця 4.2.

Джерела над-

ходження ван-

тажопотоків

на конвеєр

Характерні схеми надходження

вантажопотоку на конвеєр

Аналітичні залежності

для визначення екс-

плуатаційного наван-

таження конвеєра

З одного очис-

ного вибою

безпосередньо

або з

попереднього

конвеєра

1(n)

)()(1

Ltnе

KaQ

Із двох очисних

вибоїв

безпосередньо

або з

попереднього

конвеєра

1(n)

)(

)(1)(1

)(60

nnе

aaQ

′′

′

З одного очис-

ного вибою і з

одного підго-

товчого вибою

безпосередньо

1(n)

)

(60

)()(1

KaQ

Ltnе

Значення К

установлюється для випадків надходження

вантажів:

з одного очисного вибою:

)(1

(max)1

K =

двох або більше очисних вибоїв:

∑

)(1

(max)1

Значення

для повної довжини конвеєра L

визначається

за формулою:

, хв.

Для випадків, коли вантажопотоки з вибою на конвеєр, що

розраховується, надходять через інші конвеєри, вважається, що

вантажопотоки надходять безпосередньо на конвеєр, що розра-

ховується.

4.2.2. Експлуатаційне навантаження на конвеєр, створюване

вантажопотоками з підготовчих вибоїв або бункерів

У цьому випадку розрахунок експлуатаційного наванта-

ження ведеться без урахування нерівномірності вантажопотоку.

Схеми завантаження і аналітичних залежностей надані в

таблиці 4.3.

У даній таблиці позначені:

– продуктивність розвантажувального пристрою бунке-

ра, т/хв.

Таблиця 4.3.

Джерела

надходження ван-

тажопотоків на

конвеєр

Характерні схеми надходження

вантажопотоку на конвеєр

Аналітичні

залежності для

визначення

експлуатаційного

навантаження

конвеєра

З одного

підготовчого вибою

і з одного бункера

безпосередньо або з

попередніх

конвеєрів

= 60(Q

+ u

)

З одного бункера

= 60Q

З одного

підготовчого вибою

= 60 u

4.2.3. Експлуатаційне навантаження на конвеєр,

завантаження якого здійснюється у двох і більше точках за

довжиною

Розрахунок Q

проводиться з урахуванням неоднакової

кількості вантажопотоків, що транспортуються на різних відріз-

ках ставу конвеєра, а отже і неоднакових навантаженнях на цих

відрізках.

Деякі характерні схеми завантаження конвеєрів і аналітич-

ні залежності для визначення експлуатаційного навантаження на

конвеєр надані в таблиці 4.4.

Наведене (сумарне) експлуатаційне навантаження на кон-

веєр подається у вигляді середньозваженої суми часткових екс-

плуатаційних навантажень, створюваних на окремих відрізках

конвеєра, наведених до його повної довжини:

nеее

приве

lQlQlQ

...

)(

, т/година,

де l

, l

, …,l

– довжини відрізків конвеєра, на яких діють відпо-

відні часткові значення експлуатаційних на-

вантажень, м;

еее

QQQ ,...,,

– часткові значення експлуатаційних наванта-

жень, створюваних на відповідних відрізках

, … l

) довжини конвеєра, т/година.

Таблиця 4.4.

Джерела надхо-

дження ванта-

жопотоків на

конвеєр

Характерні схеми надходжен-

ня на конвеєр

Аналітичні залежності

для визначення експлу-

атаційного навантажен-

ня конвеєра

ід двох і більше

очисних вибоїв

безпосередньо

або з попередніх

конвеєрів

nеее

приве

lQlQlQ

...

)(

де

)()(1

'60

ltne

KaQ =

(

)

)()(1)(1

"'60

ltnne

KaaQ +=

)(

)(1

KaQ

∑

ід двох і більше

підготовчих

ибоїв

езпосередньо

або з попередніх

конвеєрів

nеее

приве

lQlQlQ

...

)(

де

(

)

uuzQ

∑

uzQ

)(1

(1 )

Визначення часткових значень експлуатаційних наванта-

жень варто робити за методичними вказівками, наведеним для

випадку завантаження конвеєра в одній точці. При цьому, ви-

значаючи значення коефіцієнта навантаження

( , ,…, ), за довжину конвеєра умовно варто при-

ймати довжину відповідного відрізка конвеєра.

)(

У таблиці 4.4 позначено:

z – розрахунковий коефіцієнт, що враховує кількість підго-

товчих вибоїв.

4.3. ПРИКЛАДИ ВИБОРУ СТРІЧКОВИХ КОНВЕЄРІВ

Приклад 1. Вибір конвеєра за фактором «Приймальна здатність»

Як приклад, розглянемо бремсберговий виступ пласту m

шахти «Белицька», де працюють 2 очисних і 2 підготовчих ви-

бої, що мають у зв'язку з однаковими гірничо-геологічними

умовами однакові характеристики:

−

1(n)

– середній хвилинний вантажопотік, що надходить

із кожного очисного вибою, а

1(n)

= 1,08 т/хв;

−

1(max)

– максимальний хвилинний вантажопотік, що

надходить із кожного очисного вибою, а

1(max)

= 1,69

т/хв;

−

– середній хвилинний вантажопотік, що надходить із

одного підготовчого вибою, u

= 0,11 т/хв.

Як засіб транспорту основного вантажопотоку, відповідно

до рекомендацій, викладених у розділі 2.3, застосовуємо стріч-

кові конвеєри.

Під лавою, у відкаточному штреку, установлюємо стрічко-

вий конвеєр, що скорочує телескопічний, типу ЛТ, що комплек-

тується скребковим перевантажувачем. Кут нахилу телескопіч-

ного конвеєра , а довжина транспортування 1200 м.

0=β

В 1-му північному вентиляційному і конвеєрному штреку,

у яких ведуться прохідницькі роботи, застосовуємо стрічкові

конвеєри, що подовжуються телескопічними, типу ЛТП зі

скребковими перевантажувачами.

Сумарний вантажопотік надходить на збірний бремсберг,

кут нахилу якого β = 7°, а довжина транспортування L = 600 м.

На бремсбергу встановлюємо стрічковий конвеєр типу ЛБ. Із

бремсберга вантажопотік надходить на конвеєрний квершлаг

пласта m

з кутом нахилу β = 0° і довжиною L = 800 м, а далі че-

рез конвеєрний квершлаг пласта l

з кутом нахилу β = 0° і дов-

жиною L = 800 м, у головний бункер. Схема транспорту подана

на рис. 4.1.

Головний бункер

Відкаточний квершлаг

пласта L

1 північний вентиляційний штрек

1 південна лава

1 північний конвеєрний штрек

1 північна лава

Вантажний ходо

Відкаточний квершлаг

пласта m

Конвеєрний

квершлаг

пласта L

Конвеєрний

квершлаг

пласта m

Рисунок 4.1 Схема виробок шахти «Белицька»

Схемі завантаження конвеєрів 1 на дільничних виробках

очисних вибоїв відповідає схема, наведена на рис. 4.2, тому мак-

симальний хвилинний вантажопотік на конвеєр буде становити:

1(max)

= a

1(max)

= 1,69 т/хв.

1(max)

′

(

max

)

′

(

max

)

Рис

нок 4.2. Схема завантаження

ільничного конвеє

Визначаємо хвилинну приймальну здатність конвеєра:

≥

(max)1

прк

/хв.;

88,1

9,0

69,1

=≥

прк

Q м

/хв.

За таблицею, знаючи Q

к.пр.

= 1,88 м

/хв, знаходимо необ-

хідну ширину стрічки конвеєра В = 0,8 м і швидкість несучого

полотна v

= 1,6 м/с.

Схема завантаження конвеєрів 2, установлених у підготов-

чих вибоях подана на рис. 4.3.

1(max)

′

(

max

)

2(max)

Рисунок 4.3. Схема завантаження конвеєра, установленого

у підготовчому вибої

Для даної схеми:

11,0

1(max)2

uq т/хв.

Хвилинна приймальна здатність конвеєра:

(max)1

прк

, м

/хв.,

де γ = 2 т/м

– щільність гірничої маси.

055,0

11,0

прк

Q м

/хв.

За таблицею обираємо напівстаціонарний конвеєр із ши-

риною стрічки В = 0,8 м; швидкістю v

= 1,6 м/с, кутом нахилу β

= 0°.

На конвеєр 3, установлений на бремсбергу, надходить су-

марний вантажопотік від двох підготовчих і двох очисних вибо-

їв. Схема завантаження конвеєра подана на рис.4.4.

Для даної схеми:

)(

11(max)1(max)3

uuzaq

т/хв.

100