Будішевський В.О. Проектування транспортних систем енергоємних виробництв

Подождите немного. Документ загружается.

1Л100

1Л

100У

МКУ

Рисунок 2.24. Схема транспорту виїмкової ділянки під час

відпрацьовування положистих пластів довгими

стовпами за простяганням

У панельному конвеєрному ухилі 2, на який надходить ву-

гілля із двох очисних вибоїв, залежно від навантаження можуть

бути застосовані уклонні стрічкові конвеєри 1Л100В або

2Л100У.

У місці сполучення панельного конвеєрного ухилу з го-

ловним польовим транспортним штреком 1 обладнується гірни-

чий бункер. За умов використання на шахті (як магістральний

транспорт) локомотивного відкочування для забезпечення робо-

ти вибоїв у періоди відсутності порожніх вагонеток місткість

бункера повинна становити не менш 100 - 150 т. За умов магіст-

рального конвеєрного транспорту місткість акумулюючого бун-

кера повинна бути не менш 10 - 12% змінного вантажопотоку.

Матеріали і устаткування перевозяться панельним допо-

міжним ухилом 6 і вентиляційним штреком 3, а люди − панель-

ним людським ухилом 5. У поданому на рис. 2.24 варіанті ці

ухили обладнані рейковими шляхами і однокінцевими канатни-

ми установками із застосуванням однобарабанних підйомних

машин.

Допоміжні вантажі доставляються до вибоїв за допомогою

локомотивного відкочування. Оостанніми роками для доставки

матеріалів і устаткування ярусними штреками застосовують мо-

норейкові дороги 6ДМКУ і нагрунтові канатні дороги ДКН-1

або ДКНЛ.

Як приклад технологічної схеми транспорту за умов па-

нельної підготовки наведемо схему транспорту блоку 5 шахти

«Красноармійська-Західна №1» (див. рис. 2.25), відповідно до

якої доставка вугілля від лав до пристовбурного двору здійсню-

ється стрічковими конвеєрами, а транспортування допоміжних

матеріалів і людей − монорейковою дорогою з канатним тяго-

вим органом.

2.7. Т

ЕХНОЛОГІЧНІ СХЕМИ ТРАНСПОРТУ ПРИ ПОВЕРХОВОМУ

СПОСОБІ ПІДГОТОВКИ

Під час відпрацьовування верхнього підповерху вугілля з

очисного вибою підповерховим конвеєрним штреком 4 (див.

рис. 2.26) стрічковими телескопічними конвеєрами доставляєть-

ся до дільничного конвеєрного бремсберга 3. Далі бремсбергом

вугілля транспортується скребковими конвеєрами в гезенк, об-

ладнаний надповерховим польовим транспортним штреком 6.

Під час відпрацьовування нижнього підповерху вугілля з

очисного вибою доставляється також телескопічними стрічко-

вими конвеєрами нижнім підповерховим штреком 1 і подається

в гезенк.

Матеріали і устаткування дільничним допоміжним бремс-

бергом 5 до підповерхового конвеєрного штреку верхнього під-

поверху 4 і до підповерхового вентиляційного штреку 2 транс-

портуються у вагонетках за допомогою однокінцевого канатного

відкочування, а в штреках − монорейковими дорогами.

Ця схема застосовується за умов кута падіння 10°-35° на

пластах тонких і середньої потужності.

Таким чином, приступаючи до розрахунку вантажопотоків

і вибору засобів транспорту, студент повинен обрати орієнтовно

прийнятну схему розкриття, схему пристовбурного двору, спо-

сіб підготовки і систему розробки стосовно до умов і приблизно

визначити, які види транспорту будуть використані в його

проекті.

3 південна

лава

3 північна

лава

Рисунок 2.25. Схема транспорту блоку 5 шахти

«Красноармійська – Західна №1»

Рисунок 2.26. Схема транспорту при поверховому

способі підготовки шахтного поля

ГЛАВА 3

Розрахунок вантажопотоків містить у собі 6 основних роз-

ділів: вибір і обґрунтування видобувного комплексу, установле-

ного в лавах, вибір і обґрунтування прохідницького устаткуван-

ня, визначення вантажопотоків з очисних вибоїв, з підготовчих

вибоїв, допоміжних матеріалів і пасажирських перевезень.

Цей розділ необхідний для більш детального обґрунтуван-

ня засобів транспорту в гірничих виробках.

Примітка: після вибору і обґрунтування видобувного і про-

хідницького устаткування наводяться їх основні технологічні

характеристики.

3.1.

ВИЗНАЧЕННЯ ХВИЛИННИХ ВАНТАЖОПОТОКІВ ДЛЯ

ВИБОРУ ТИПОРОЗМІРІВ КОНВЕЄРІВ

Для обґрунтованого вибору конвеєрного транспорту необ-

хідно визначити наступні якісні характеристики вантажопото-

ків:

)(1 n

a – середній хвилинний вантажопотік за час над-

ходження вугілля від очисного вибою на конвеєр,

т/хв;

(max)1

a – максимальний хвилинний вантажопотік, що надхо-

дить від очисного вибою на конвеєр у період досяг-

нення добувною машиною максимально припусти-

мої в очисному вибої швидкості подачі.

Вихідні дані:

Тип виїмкової машини і вибійного конвеєра.

ов

– довжина очисного вибою, м;

m – потужність пласту, м;

зм

– змінний обсяг видобутку, т/зміну;

зм

– тривалість видобувної зміни;

зм

– число видобувних змін у добу;

b – ширина захвату добувної машини;

N – кількість циклів у зміну, цикл/зміна;

– щільність вугілля в цілині, т/м

3.1.1. Визначення середнього хвилинного вантажопотоку

Середній хвилинний вантажопотік за час надходження ву-

гілля від очисного вибою розраховується за формулою:

пзм

зм

kТ

)(1

= т/хв,

де k

– коефіцієнт часу надходження вантажу від одного очисно-

го вибою на транспортну систему.

Значення k

обираємо залежно від прийнятої схеми роботи

виїмкової машини.

При човниковій (двобічній), а також при однобічній без

зачищення вибою схемах роботи варто приймати:

зм

мп

== .

При однобічній схемі роботи із зачищенням вибою вели-

чина k

розраховується за формулою:

зм

зв

6060

де k

– коефіцієнт машинного часу;

– тривалість роботи виїмкової машини для виїмки корисної

копалини протягом зміни, хв;

– тривалість зачищення очисного вибою під час зворотного

ходу машини, протягом зміни, хв.

Значення t

рекомендується приймати за планограмою ро-

біт в очисному вибої або визначати за формулою:

ов

.max

85,0

= , хв,

де V

max.м

– максимальна маневрова швидкість машини, м/хв;

N – кількість робочих циклів у зміну.

N приймається за планограмою робіт або розраховується за

формулою:

цов

зм

mbL

У випадку одночасної роботи декількох очисних вибоїв на

збірну транспортну систему значення середнього сумарного

хвилинного вантажопотоку визначається за формулою:

∑

inn

)(1)(1

т/хв.

3.1.2. Визначення максимального хвилинного

вантажопотоку

Визначається максимальна кількість вугілля, що може

надходити з очисного вибою за умов відсутності обмеження

щодо продуктивності вибійного конвеєра:

− при прямому ході виїмкової машини (назустріч руху

ланцюга забійного конвеєра)

цп

mbva

1maxmax

' т/хв; (3.1)

−

при зворотному ході виїмкової машини (за ходом руху

ланцюга вибійного конвеєра)

цп

mbva

−

)1('

2maxmax

т/хв; (3.2)

де

max

– максимальна швидкість подачі машини при прямому

ході, м/хв;

′

max

– максимальна швидкість подачі виїмкової машини

при зворотному ході, м/хв;

max

= v

′

max

– для човникової схеми (при зворотному ході

здійснюється виїмка);

′

max

= 0,85 v

max.м

– коли при зворотному ході здійснюється

зачищення;

і δ

– розрахункові коефіцієнти:

max

'vv

=δ ;

max

'vv

−

=δ

– швидкість руху ланцюга вибійного конвеєра, м/хв;

– коефіцієнт навантаження, що залежить від схеми ро-

боти виїмкової машини, приймається ψ

= 1 – для

формули (3.1) і ψ

= 0 – для (3.2), під час роботи виїм-

кової машини за човниковою схемою; ψ

= 1 – для

(3.1) і (3.2) – під час роботи лави за однобічною схе-

мою без зачищення (з повним навантаженням при

прямому ході); ψ

– обирається за довідниками при

однобічній схемі із зачищенням (залежно від кута па-

діння пласту, його потужності і схеми відпрацьову-

вання).

=ψ

в формулі (3.1) і

1−=ψ

у форму-

лі (3.2) під час роботи комбайна за уступною схемою,

– частина робочої потужності пласту, що виймається

під час прямого ходу.

Найбільше зі знайдених за формулами (3.1) і (3.2) значення

max

і а

max

порівнюється з максимальною хвилинною продук-

тивністю вибійного конвеєра – а

з.к.

Як максимальний хвилинний вантажопотік а

1(max)

, що над-

ходить із одного очисного вибою, варто приймати:

1(max)

= a

(max)

(або а

max

), якщо а'

max

(або а

max

) < а

з.к.

1(max)

= а

з.к.

, якщо а

max

(або а

max

) ≥ а

з.к.

Значення максимального сумарного хвилинного вантажо-

потоку за час надходження на збірну транспортну систему від

декількох очисних вибоїв визначається за формулою:

∑∑

σ+=

naa

)(1(max)1

де σ

– середньоквадратичне відхилення значень хвилинних ван-

тажопотоків за час надходження для кожного із сумарних

очисних вибоїв.

33,2

)(1(max)1 n

−

=σ , т/хв;

– імовірнісний параметр, що враховує спільність над-

ходження максимальних вантажопотоків з очисних вибо-

їв (див. табл. 3.1).

Таблиця 3.1.

Число вибоїв

2 3 4 5 6 7 8

2,4 2,15 1,9 1,7 1,5 1,25 1

Приклад.

На шахті «Красноармійська-Західна № 1» в 3 північній ла-

ві блоку 5 використовується комплекс «Глинник», до складу

якого входить комбайн 2ГШ68Б і конвеєр СП202. Вихідними

даними для розрахунку є:

ов

= 200 м – довжина очисного вибою;

m = 1,3 м – потужність пласта, що виймається;

зм

= 428 т/зміна – змінний обсяг видобутку;

N = 2 - число робочих циклів за зміну;

зм

= 6 годин – тривалість видобувної зміни;

β = 6° – кут падіння пласта;

b=0,63 м – ширина захвату виконавчого органу комбайна;

= 1,35 т/м

– щільність вугілля в цілині;

Схема роботи виїмкової машини − однобічна із зачищенням.

max,м

= 5 м/хв – максимальна швидкість подачі виїмкової

машини;

max

= 1,5 м/хв – максимальна швидкість подачі виїмкової

машини під час виїмки вугілля;

з.к.

= 8,9 т/хв – продуктивність вибійного конвеєра.

Розрахунок середнього хвилинного вантажопотоку з одно-

го очисного вибою.

пзм

зм

kТ

т/хв.,

де k

– коефіцієнт часу надходження від одного очисного вибою

на транспортну систему, що обирають залежно від при-

йнятої схеми роботи виїмкової машини.

При однобічній схемі роботи очисного комбайна

зм

зв

= ,

де t

=215 хв. – тривалість роботи виїмкової машини для виїмки

вугілля протягом зміни (береться із планограми

робіт);

– тривалість зачищення очисного вибою під час зворотного ру-

ху машини протягом зміни, хв.

Значення t

визначають за залежністю

ов

.max

85,0 ⋅

⋅

= ;

585,0

2200

⋅

t хв.;

86,0

660

94215

⋅

k .

Тоді для 3-ї північної лави

38,1

86,0660

428

⋅⋅

=a т/хв.

Розрахунок максимального хвилинного вантажопотоку з

одного очисного вибою.

25,485,0'

.maxmax

vv м/хв. - максимальна швидкість подачі

виїмкової машини під час за-

чищення очисного вибою;

= 75 м/хв. − швидкість руху ланцюга скребкового конвеєра

СП202, що прийнятий до роботи в комплексі;

= 0,45 – коефіцієнт навантаження, що залежить від схеми ро-

боти виїмкової машини.

98,0

1575

=δ ;

06,1

25,475

−

=δ .

Під час прямого руху виїмкової машини

73,035,145,098,05,163,03,1'

(max)

⋅

=a т/хв.

Під час зворотного руху

53/235,1)45,01(98,025,463,03,1"

(max)

⋅

−

⋅

=a т/хв.

Найбільше зі знайдених значень а′

(max)

і а″

(max)

порівнюємо

з максимальною хвилинною продуктивністю вибійного конвеєра

(для СП202 у нашому випадку а

з.к

= 8,9 т/хв).

Для подальшого розрахунку приймаємо а

1(max)

=2,53 т/хв.

3.2.

ВАНТАЖОПОТОКИ З ПІДГОТОВЧИХ ВИБОЇВ

Розрахунок вантажопотоків з підготовчих вибоїв прова-

диться залежно від засобу транспорту − конвеєрного або локо-

мотивного. Тому розглянемо два випадки.

3.2.1. Вантажопотоки з підготовчих вибоїв під час

проектування конвеєрного транспорту

Для практичних розрахунків досить ураховувати середньо-

змінні хвилинні вантажопотоки за періоди роботи прохідниць-

кого устаткування, що здійснює навантаження вугілля або поро-

ди на загальношахтну конвеєрну систему.

Середнє значення вантажопотоку за машинний час із під-

готовчого вибою, оснащеного комбайном або навантажуваль-

ною машиною

цп

= т/хв.,

де S – перетин виробки в проходці, м

. У загальному випадку

вугпор

SSS

пор

– перетин виробки щодо породи, м

;

вуг

– перетин виробки щодо вугілля, м

;

– середньозмінний темп проходки, м.

Рекомендується приймати під час проведення дільничних

виробок

вn

LL )3,1...2,1(

де L

– середньозмінний темп просування очисного вибою, м;

– щільність вугілля, породи або гірничої маси в масиві, т/м

;