Будішевський В.О. Проектування транспортних систем енергоємних виробництв

Подождите немного. Документ загружается.

;

33,233,2

2(max)2

1(max)1

)(2)(1

)(1(max)1

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

×++=σ+=

σσ

∑∑

aaaa

naanaa

nni

05,3

33,2

08,169,1

33,2

08,169,1

4,208,108,1

(max)1

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

++=

a т/хв.

; )(

uuzuzu

+==

∑

209,0)11,011,0(95,0

u т/хв.

259,3209,005,3

(max)3

т/хв.

Хвилинна приймальна здатність конвеєра:

(max)3

3..

прк

, м

/хв.,

де γ = 0,9 т/м

– щільність гірничої маси.

62,3

9,0

259,3

3..

прк

Q м

/хв.

Обираємо напівстаціонарний конвеєр, з огляду на кут на-

хилу β = 7°, із шириною стрічки В= 0,8 м і швидкістю v

=1,6 м/с.

Конвеєрним квершлагом пласта l

, крім вантажопотоку з

конвеєрного квершлагу пласта m

, надходить додатковий ванта-

жопотік Q

, що обумовлений роботою 2-х лав і 3-х підготовчих

Рисунок 4.4. Схема завантаження бремсбергового конвеєра

1(max)

3(max)

1(max)

101

вибоїв. Розрахунок характеристик вантажопотоку Q

у дійсному

прикладі не розглядається, а наводяться вже готові дані (мето-

дика розрахунку a

1(n)

, а

1(max)

, ,q

1(max)

, u

викладена в главі

3).

(max)1

(n)3

= a

(n)4

= 2,5 т/хв; = 6,31 т/хв;

(max)1

max3

= a

max4

= 3,4 т/хв; u

= u

= 0,12 т/хв; u

= 0,18 т/хв.

Примітка. У навчальному проекті, якщо на збірний конве-

єр надходить вантажопотік з поля, блоку, крила, для яких схе-

ма транспорту не проектується, беруться готові для конкрет-

ної шахти величини a

1(n)

, а

1(max)

, u

, і наводяться без роз-

рахунку, як вихідні дані.

(max)1

У відповідності до схеми завантаження конвеєра, що роз-

раховується, (див. рис. 4.5)

(max)(max)5(max)6 u

qqq

де – розрахунковий хвилинний вантажопотік, що надхо-

дить на конвеєр із пласта l

(max)5

67,6)18,012,012,0(85,031,6

max(max)5

=+++=+=

∑

uzaq т/хв.

(max)u

q – розрахунковий хвилинний вантажопотік, що надхо-

дить на розглянутий конвеєр із квершлага пласта m

тоді:

32,3

(max)

uб

qQ т/хв.;

93,926,367,6

(max)6

т/хв.

Необхідна хвилинна приймальна здатність стрічкового

конвеєра, установленого у квершлагу пласта l

5(max)

3(max)

6(max)

Рисунок 4.5. Схема завантаження конвеєра

102

1,11

9,0

93,9

(max)6

6..

прк

/хв.

Враховуючи, що кут нахилу розглянутої виробки β = 0°, і

конвеєр установлюється стаціонарно, визначаємо за таблицею

(додаток 1) ширину і швидкість стрічки конвеєра В = 0,8 м, v

2 м/с (беручи до уваги найближче більше значення

6... пркпрк

QQ ≥

Приклад 2. Вибір конвеєра за фактором «Припустима

продуктивність і довжина»

1. Визначаємо експлуатаційне навантаження на стрічковий

конвеєр 1, установлений у відкаточному штреку (дані для розра-

хунку узяті з попереднього прикладу). У відповідності до схеми

завантаження (див. рис. 4.6)

)()(11

Ltпэ

КаQ

де – розрахунковий коефіцієнт навантаження.

)(

1(n)

э1

Рисунок 4.6. Схема завантаження конвеєра

Для визначення знаходимо:

)(

коефіцієнт нерівномірності вантажопотоку, що над-

ходить на конвеєр К

Для одного очисного вибою:

56,1

08,1

69,1

(max)1

===

;

103

- час проходження вантажу конвеєром 1, причому в

першому наближенні вважаємо, що конвеєр установ-

лений на усю довжину виробки L

= L

= 1200 м:

5,12

6,160

1200

⋅

хв.

За таблицею додатка 1 знаходимо = 1,29

)(

е1

= 60 · 1,08 · 1,29 = 83,6 т/година.

Оскільки конвеєр 1 установлений у конвеєрному штреку

лави і вимагає швидкого і нетрудомісткого скорочення по мірі

просування очисного вибою, то в цьому випадку доцільно вико-

ристовувати телескопічний конвеєр ЛТ. З урахуванням того, що

кут нахилу виробки

β = 0°, ширина стрічки В = 0,8 м і швидкість

стрічки

= 1,6 м/с (ширина і швидкість руху стрічки були нами

визначені раніше за фактором «приймальна здатність»), обирає-

мо конвеєр 2ЛТ80. За графіком технічних характеристик даного

типу конвеєра (див. додаток 3) визначаємо максимально можли-

ву довжину конвеєра відповідно до заданих умов експлуатації

(див. рис. 5.7), що становить 1200м.

L, м

1000

100 т/ч

800

600

Потужність приводу – 110 кВт

Швидкість стрічки – 1,6 м/с

Приймальна здатність – 6,5 м

/хв

Рисунок 4.7. Технічна характеристика

конвеєра 2ЛТ80

104

Примітка. У додатку технічна характеристика обмеже-

на довжиною поставки конвеєра L

= 1000 м. Щоб одержати

значення L

= 1200 м, приблизно добудовуємо графік залежнос-

ті Q=f(

,L) до потрібної довжини. Крім того, необхідно обго-

ворити з постачальником можливість поставки конвеєра такої

довжини за спеціальним замовленням.

Оскільки на схемі відпрацьовування шахтного поля (пане-

лі) дві лави, що мають однакові максимальні і хвилинні ванта-

жопотоки, а також однакові довжини і кути нахилу відкаточних

штреків, то під 1-ю південною лавою в штреку також установ-

люємо конвеєр 2ЛТ80, експлуатаційне навантаження якого

12 вв

QQ =

2. Визначаємо експлуатаційне навантаження на конвеєр,

установлений у підготовчому вибої 2-го північного вентиляцій-

ного штреку і 2-го північного капітального штреку (див. рис.

4.8).

1(n)

е3

Рисунок 4.8. Схема завантаження конвеєра

Оскільки два підготовчі вибої мають однакові гірничо-

геологічні умови і хвилинні вантажопотоки, то

визначаємо

для стрічкового конвеєра, установленого, наприклад, в 2-му пів-

нічному вентиляційному штреку, а в 2-му північному відкаточ-

ному штреку візьмемо аналогічний конвеєр.

Експлуатаційне навантаження на конвеєр у підготовчому

вибої у відповідності зі схемою завантаження (див. рис. 4.8):

е3

= Q

е4

= 60u

= 60 · 0,11 = 6,6 т/година.

Довжину конвеєра обираємо з урахуванням максимальної

довжини

− до краю панелі (блоку), за винятком перевантажувача

або скребкового конвеєра, якщо вони встановлені, залежно від

того, який прохідницький комплекс використовується.

105

З урахуванням вищесказаного приймаємо L

= L

= 1200 м,

кут нахилу виробки 0°.

Як транспортний засіб у підготовчих вибоях обираємо

стрічковий конвеєр типу ЛТП, оскільки є необхідність у швид-

кому і нетрудомісткому нарощуванні конвеєра по мірі просу-

вання вибою.

Виходячи з технічних характеристик конвеєрів даного ти-

пу, з урахуванням ширини і швидкості стрічки, а також гірничо-

геологічних умов приймаємо до установки конвеєр 2ЛТП80У,

технічна характеристика якого наведена на рис. 4.9.

Примітка: прийнятий

конвеєр 2ЛТП80У має

значний запас за прийма-

льною здатністю (швид-

кість стрічки в нього

=2,0 м/с), однак цей за-

пас буде мінімальним піс-

ля проходження конвеєр-

ного штреку і запуску ла-

ви в роботу. У цьому ви-

падку у відкаточному

штреку можна буде за-

лишити цей же конвеєр і,

модернізувавши його, ви-

користовувати надалі для

транспортування вугілля з

вибою, перетворивши в

конвеєр типу ЛТ, що пра-

цює на скорочення.

1000

L, м

125 т/година

800

600

Також можливий варіант установки замість одного кон-

веєра 2ЛТП80У 2-х конвеєрів 1ЛТП80 довжиною 600 м. Однак, у

цьому випадку необхідно зробити порівняльний економічний ана-

ліз 2-х варіантів і вибрати найбільш економічний.

3. Визначення експлуатаційного навантаження на бремс-

берговий конвеєр.

Схема завантаження конвеєра подана на рис. 4.10.

Потужність приводу – 110 кВт

Швидкість стрічки – 2,0 м/с

Приймальна здатність – 8,15 м

/хв

Рисунок 4.9. Технічна характеристика

конвеєра 2ЛТП80У

106

На цій схемі показані:

ее

= – часткові значення експлуатаційних навантажень

на конвеєр з боку 2-го північного вентиляційно-

го штреку і 2-го північного конвеєрного штре-

ку;

ее

= – часткові значення експлуатаційних навантажень

із 1-ї південної і 1-ї північної лав;

, l

– відповідно до довжини ділянок конвеєра, на які

діють відповідні експлуатаційні навантаження:

= 50 м; l

= 120

м;

= 340 м; l

= 60 м.

У відповідності до схеми завантаження конвеєра здійсню-

ється в декількох точках за його довжиною, тому необхідно ви-

значити наведене експлуатаційне навантаження на конвеєр (див.

пункт 4.2) за наступною формулою:

ееее

lQlQlQlQ

прив

42342113

)(5

′

, т/година.

Довжину конвеєра

у першому наближенні приймаємо

рівній довжині бремсберга

= 600 м.

Часткові значення експлуатаційних навантажень визнача-

ємо за формулами (див. табл. 4.4):

6,660

===

′

ее

QuQ

т/година;

Рисунок 4.10. Схема завантаження бремсбергового

конвеє

е4

е2

е3

′

е3

′

е1

′

е4

′

е2

э1

107

(

)

1)()(1

60 uKaQ

ltnе

′

, т/година.

Для визначення необхідно знати:

)(

– коефіцієнт нерівномірності для випадку надходження

вантажопотоку з одного очисного вибою,

= 1,56;

)(

– час проходження вантажу конвеєром на довжині

= 120 м

25,1

6,160

120

)(

⋅

хв.,

де

– швидкість конвеєра, прийнята нами раніше за приймаль-

ною здатністю,

= 1,6 м/с.

За таблицею в додатку 1 знаходимо (з урахуванням інтер-

поляції) = 1,62.

)(

Визначаємо часткове значення експлуатаційної продук-

тивності:

56,111)11,062,108,1(60

=+⋅⋅=

′

Q т/година.

Часткове значення експлуатаційного навантаження для 3-ї

ділянки

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

∑

iltne

uzkaQ

)()(1

60', т/година.

Для визначення знаходимо час руху вантажу конвеє-

ром на ділянці

= 340 м.

)(

54,3

6,160

340

)(

⋅

lк

хв.

Коефіцієнт нерівномірності для випадку надходження ван-

тажопотоку з одного очисного вибою залишився незмінним:

= 1,56.За таблицею в додатку 1 визначаємо = 1,47. Значення

коефіцієнта

z визначаємо за таблицею 3.2, z = 0,95, тоді

)(

Q = 60(1,08 · 1,47+0,95(0,11 + 0,11)) = 107,8 т/година.

Часткове значення експлуатаційного навантаження для 4-ї

ділянки визначається за формулою

108

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

+⋅=

∑∑

ilt

uzKaQ

)(

)(12

60', т/година.

Для визначення знаходимо коефіцієнт нерівномірно-

сті вантажопотоку із двох очисних вибоїв

)(

40,1

08,108,1

05,3

)(1

(max)1

∑

Величина

(max)Σ

= 3,05 визначена нами раніше.

Час руху вантажу конвеєром на ділянці

= 60 м:

625,0

6,160

)(

⋅

lк

хв.

За таблицею в додатку 1 визначаємо = 1,45. Тоді

)(

Q = 60((1,08 + 1,08) · 1,47 + 0,95(0,11 + 0,11)) = 200,5 т/година.

Визначаємо наведене експлуатаційне навантаження на

конвеєр

7,100

600

505,2003408,10712056,111506,6

)(5

⋅

прив

Q т/година.

Оскільки розглянута виробка бремсберг, то орієнтуємося

на установку в ній бремсбергового стрічкового конвеєра типу

ЛБ. З урахуванням того, що для даного конвеєра раніше, за при-

ймальною здатністю, була обрана ширина і швидкість стрічки В

= 0,8 м і v

=1,6 м/с, розглянемо технічну характеристику

бремсбергового конвеєра 1ЛБ80 (див. рис. 4.11).

Виходячи із графіка залежності Q = f(

,L) установлюємо,

що при куті нахилу виробки β = -7° конвеєр 1ЛБ80 буде без пе-

ревантажень забезпечувати продуктивність = 100,7

т/година при довжині ставу L

= 600 м.

)(5 прив

4. Визначення експлуатаційного навантаження і типу

стрічкового конвеєра, установленого на конвеєрному квершлагу

пласта m

109

На розглянутий

конвеєр надходить ван-

тажопотік тільки із брем-

сберга, який дорівнює

т/година,

а кут нахилу квершлагу β

= 0°, то за довжиною 800

м установимо в дану ви-

робку стрічковий конвеєр

2Л80 і розглянемо його

технічну характеристику

(див. рис. 4.12).

7,100

ээ

Потужність приводу – 55 кВт

Швидкість стрічки – 1,6 м/с

Приймальна здатність – 6,5 м

/хв

Рисунок 4.11. Технічна характеристика

конвеєра 1ЛБ80

120 т/година

L, м

800

600

400

Даний конвеєр буде

працювати без переван-

тажень на довжині 800 м

і забезпечувати продук-

тивність Q=100,7

т/година.

Примітка: у даній виробці можлива установка замість

конвеєра 2Л80 2-х конвеєрів 1Л80 або одного конвеєра 1Л80.

5. Визначення експлуатаційного навантаження на конвеєр-

ний квершлаг пласта l

Схема завантаження конвеєра наведена на рис. 4.13.

Довжини ділянок l

= 100 м, l

= 700 м, загальна довжина

виробки 800 м. Думаємо, що стрічковий конвеєр буде встанов-

лений на усю довжину виробки, отже його довжина L

= 800 м.

Як установлено раніше (див. рис. 4.1) вантажопотік Q

утворений видобутком вугілля з 2-х лав і 3-х прохідницьких ви-

боїв, що мають наступні показники:

3(n)

, a

4(n)

– середні хвилинні вантажопотоки 3-ї і 4-ї лави,

3(n)

= a

4(n)

= 2,5 т/хв;

3(max),

4(max)

– максимальні хвилинні вантажопотоки з 3-ї і

4-ї лави, a

3(max)

= a

4(max)

= 3,4 т/хв;

110