Горно-технические условия
Курсовая работа
по дисциплине: «Шахтный транспорт»
Выполнил ст. гр. ГИ-06-3у
Рассказов С.А.
Проверил
Доброногова Е.Ю.
Алчевск 2009
содержание
введение.. 4
реферат.. 6
1 горно-технические условия.. 7
1.1 Исходные данные. 7
1.2 Плановое количество грузов. 7
2 транспорт угля.. 10
2.1 Транспорт угля вдоль очистных забоев. 10
2.2 Транспорт по ярусному вентиляционному и конвейерному штрекам. 13
2.3 Транспорт по панельному конвейерному бремсбергу. 14
3 откатка по горизонтальным горным выработкам... 21
3.1 Транспорт по главным горизонтальным выработкам. 22
4 определение цены на уголь.. 29
5 экономическая оценка эффективности мероприятий по улучшению качества угля.. 30
выводы... 31
перечень ссылок.. 32
Введение
Огромные масштабы горного производства, его высокая трудоемкость и капиталоемкость, ухудшение условий разработки месторождений полезных ископаемых оказывают существенно возрастающее влияние на экономику народного хозяйства.
Улучшение технико-экономических показателей работы горной промышленности может быть достигнуто за счет применения прогрессивных способов добычи полезных ископаемых, ускорения темпов внедрения достижений научно-технического прогресса, повышения уровня организации производства, совершенствования системы управления технологическими процессами и отраслью в целом.
Прогрессивные технологии добычи полезных ископаемых предусматривают концентрацию горных работ, механизацию и автоматизацию всех производственных процессов.
Концентрация горных работ и широкое применение на угольных шахтах высокопроизводительных механизированных очистных и проходческих комплексов ведет к значительному повышению нагрузок на транспортные звенья.
Значительные грузопотоки, ухудшение условий разработки угольных месторождений и сложность развития отрасли приводят к непрерывному повышению трудоемкости горных работ, в том числе и на подземном транспорте. В среднем по Украине трудоемкость на подземном транспорте составляет 176 человек на 1000 т суточной добычи. В Донбассе на некоторых шахтах этот показатель достигает 450... 550 человек на 1000 т добытого полезного ископаемого [1].
Высокий уровень трудоемкости на подземном транспорте шахт Донбасса есть результат некомплексного подхода к решению механизации технологических процессов горного производства.
Опыт механизации шахтного транспорта последнего времени показывает, что совершенствование его осуществляется главным образом за счет лишь количественного роста числа используемых транспортных машин и механизмов.
Среди причин, препятствующих достижению высоких технико-экономических показателей, следует также указать: нерациональное использование имеющихся технических средств; приверженность технического персонала, осуществляющего руководство горными работами, к устоявшимся, устарелым, однако привычным решениям.
В связи с этим важным элементом в общей подготовке менеджеров и работников экономических служб угольных шахт является не только изучение современной технологии и техники шахтного транспорта, но и его организации и управления.
Эффективная, высокопроизводительная работа шахтного транспорта будет обеспечена, если для конкретных горно-геологических и производственных условий инженеры-менеджеры умело выберут оборудование и правильно определяют наиболее целесообразные технико-экономические его параметры, будут умело управлять сложным технологическим процессом перемещения всех грузов.
Необходимые навыки обоснования и выбора транспортных средств, а также управления производственным процессом призван дать курс "Шахтный транспорт". Он также позволит выработать твердые взгляды на необходимость дальнейшего технического и организационного совершенствования транспорта, повышения уровня механизации и автоматизации, производительности труда и безопасности его эксплуатации.
Цель выполнения курсовой работы - научить студентов увязывать теорию с задачами прикладного характера, устанавливать влияние различных факторов на выбор транспортных средств, работать на вычислительной технике, использовать техническую литературу, таблицы, графики и номограммы. В отчете приводятся структурные схемы оборудования с указанием основных узлов, описывается обоснование выбора типа и числа машин, требующихся для осуществления технологического процесса по перемещению грузов.
Реферат
Курсовая работа включает 35 страниц, 3 рисунка, 3 таблицы, список использованных источников из 5 наименований.
Проект подземного транспорта
Курсовая работа по дисциплине "Шахтный транспорт" представляет собой проектирование транспорта угольной шахты применительно к заданным горнотехническим условиям.
Содержание данной курсовой работы - выбор и расчет отдельных транспортных звеньев общей технологической цепочки транспорта горной массы, материалов, людей и оборудования по подземным горным выработкам.
Расчетный грузопоток, Производительность транспорта, конвейерный траспорт, электровозная откатка, Поезд секционный, одноконцевая канатная откатка.
горно-технические условия
1.1 Исходные данные
Количество одновременно разрабатываемых шахтой пластов – 1. Мощность пласта м, угол залегания пласта - 12º. Пласт выдержаны по мощности и углу падения. Марка угля – А. Объемный вес угля – 1,6 т/м3. Разрабатываемый угольный пласт не является опасным по газу и пыли.
Способ подготовки шахтного поля – панельный. Система разработки – столбовая, обратный ход. Длина лавы – 180 м. Приток воды в лаву составляет 15 м3/час.
Уклоны рельсового пути:
– средневзвешенный ;
– руководящий .
Режим работы шахты и подземного транспорта:
– число рабочих дней в году – 300;
– число рабочих смен в сутки – 4, из них одна ремонтная;
– продолжительность рабочей смены – 6 часов.
1.2 Плановое количество грузов
Определим суточную производительность очистного забоя по формуле
[1, с.6]
, т/сут,
где - мощность пласта, м;
- длина лавы, м;
- ширина захвата исполнительного органа выемочной машины, м;
- число циклов в сутки;
- плотность угля в целике, т/м3;
- коэффициент извлечения (
).
т/сут
Определим сменную производительность лавы пласта
, т/см,
т/см
Определим сменную производительность конвейерного бремсберга пласта
, т/см,
где число лав, примыкающих к бремсбергу пласта
.
т/см
Определим производительность грузового (вспомогательного) бремсберга пласта по породе
, т/см
т/см
Определим число людей, спускающихся по людскому бремсбергу в смену по пласту
, чел.,
где - производительность на одного подземного рабочего на выход - 8÷10 т/см.
чел.
Определим суточную производительность шахты по углю
, т/сут,
где - суммарная производительность лав пласта
, т/см
т/сут
Определим суточную производительность шахты по породе:
, т/сут
т/сут
Определим сменную производительность электровозной откатки шахты
, т/см,
где - число лав пласта
, транспортирующих уголь электровозной откаткой;
- количество породы, транспортируемое электровозной откаткой в смену.
При транспортировке породы в смешанных составах
, т/см,
т/см
т/см
Транспорт угля
2.1 Транспорт угля вдоль очистных забоев
Выбор скребкового конвейера производится из условия
,
где - техническая производительность скребкового конвейера, т/ч;
- расчетный грузопоток, т/ч.
Расчетный грузопоток определим по формуле
, т/ч,
где - сменная производительность, т/см;
- продолжительность смены, ч;
- коэффициент неравномерности грузопотока,
;
- коэффициент машинного времени,
(
при
т/см,
при
т/см)
т/ч
Техническая производительность скребкового конвейера СП202М, применяющегося в составе комплекса КМК97М составляет 600 т/ч [3].
,
выбранный конвейер подходит для данных условий.
Техническая характеристика скребкового конвейера СП202М приведена в табл. 2.1.
Расчетная схема скребкового конвейера СП202М для сосредоточенного привода показана на рис. 2.1.
Таблица 2.1 - Техническая характеристика скребкового конвейера СП202М
Параметры | Характеристика |
Скорость движения цепи, м/с | 1,0 |
Тяговый орган: - тип - количество - калибр | цепь круглозвенная 18´64С |
Электродвигатель: - тип - мощность, кВт - число | 2ЭДКОФ2504У2,5 |
Гидромуфта: - тип - коэффициент перегрузки ![]() | ГПЭ400У 2,6 |
Рисунок 2.1 - Расчетная схема скребкового конвейера СП202М для сосредоточенного привода
Масса груза, приходящаяся на 1 м желоба (линейная плотность груза)
, кг/м,
где - относительная скорость рабочего органа, м/с.
, м/с,
где - скорость рабочего органа конвейера, м/с;
- скорость добычной машины, м/с.
м/с
кг/м
Сила тяги на перемещение порожней и груженной ветвей скребкового конвейера
, Н,
, Н,
где - погонная масса рабочего органа, кг/м [2, табл. П.2.3];
- длина конвейера, м;
- угол наклона конвейера, град. (принимаются значения угла: положительное при транспортировании вверх, отрицательное при транспортировании вниз);
,
- коэффициенты сопротивления движению соответственно рабочего органа и груза по рештакам [2, табл. П.2.1].
Н
Н
Сила тяги на перемещение обоих ветвей конвейера
, Н
Н
Мощность привода
, кВт,
где - скорость движения рабочего органа конвейера, м/с;
- коэффициент режима [2, табл. П.2.2];
- полный к.п.д. приводной станции [2, табл. П.2.2].
кВт
Определим необходимое количество электродвигателей
,
где - паспортная мощность одного двигателя, кВт.
К установке принимается два электродвигателя мощностью 55 кВт каждый.
Проверку прочности цепей рабочего органа скребкового конвейера производят по предельным пиковым нагрузкам.
Запас прочности цепи для сосредоточенного привода
,
где - коэффициент, учитывающий количество цепей и неравномерность распределения усилия между ними, для двухцепного рабочего органа
;
- номинальная мощность привода, кВт;
- кратность момента предохранительной муфты;
- разрывное усилие цепи (прочность цепи), Н;
- допустимый запас прочности,
.
.
2.2 Транспорт по ярусному вентиляционному и конвейерному штрекам
Транспорт материалов и оборудования по ярусному вентиляционному штреку осуществляется при помощи одноконцевой откатки в вагонетках на или специальных платформах, имеющих ширину колеи 900 мм.
Транспорт угля, породы по ярусному конвейерному штреку производится по скребковым и ленточным конвейерам, выбор которых производится исходя из расчетного грузопотока и длины транспортирования горной массы по [2, табл. П.2.8, П.3.3] с учетом увеличения производительности конвейера на 20 %, по сравнению с производительностью конвейера скребкового лавы для исключения возможности заштыбовки нижней ветви конвейера.
Для транспортировки угля и породы принят скребковый конвейер 2СР70М и ленточный конвейер 1Л80У.
Для доставки материалов и оборудования по ярусному конвейерному штреку служит подвесная монорельсовая дорога 6ДМКУ [3].
2.3 Транспорт по панельному конвейерному бремсбергу
Выбор ленточного конвейера при проектировании конвейерных комплексов производится по двум параметрам: максимальному грузопотоку и допустимой длине конвейера. Суммарный расчетный грузопоток должен быть не более максимальной производительности конвейера, которая указывается в его технической характеристике:
, кг/м,
где – расчетный грузопоток
-го пункта загрузки, т/ч
– максимальная производительность конвейера, т/ч;
, т/ч,
где – сменная производительность
-го пункта загрузки, т/см;
– коэффициент неравномерности
-го грузопотока;
;
– сменное время работы, ч;
часов;
– коэффициент машинного времени работы конвейера;
т/ч
Для транспортировки горной массы по конвейерному бремсбергу, исходя из расчетного грузопотока т/ч, длины транспортирования
м и угла транспортирования
, предварительно принимаем ленточный конвейер 2Л100У.
Далее производится расчет выбранного конвейера. Расчетная схема приведена на рис. 2.2.
Рисунок 2.2 – Расчетная схема ленточного конвейера
Рассчитаем погонную массу груза:
, кг/м,
где – скорость движения ленты конвейера, м/с.
кг/м
Линейная плотность ленты
, кг/м,
где – масса 1 м2 ленты для соответствующего числа прокладок [2, табл. П3.9], кг/м2.
– ширина ленты, м.
кг/м
Массу вращающихся частей роликоопор определим по эмпирическим формуле
, кг/м,
где – соответственно масса вращающихся частей верхних и нижних роликоопор, кг.
кг/м
Линейная плотность верхних и нижних роликоопор
, кг/м,
, кг/м,
где – расстояние между верхними роликоопорами, м;
, для стационарных ленточных конвейеров (
м)
м;
– расстояние между нижними роликоопорами, м;
, для стационарных ленточных конвейеров (
м)
м.
кг/м
кг/м
Определяем силу тяги для перемещения нижней и верхней (груженой) ветвей конвейера (рабочий ход):
, Н,
, Н,
где – коэффициент сопротивления движению ленты (для угольных шахт
;
– коэффициент, учитывающий местные сопротивления (при
м
; при
м
; при
м
).
Н
Н
Определяем силу тяги для перемещения верхней порожней ветви конвейера (холостой ход):
, Н,
Н
Статическое тяговое усилие привода при рабочем и холостом ходе конвейера
, Н,
, Н
Н
Н
Расчетная мощность привода
, кВт,
, кВт,
где – коэффициент режима [2, табл. П2.2];
– полный к.п.д. приводной станции [2, табл. П2.2].
кВт
кВт
К дальнейшему расчету принимаем кВт.
Расчетное количество двигателей
,
где – мощность двигателя привода конвейера, кВт.
.
Число приводных блоков по характеристике – 2, что соответствует расчетному значению.
Определим минимальное натяжение ленты по сцеплению для рабочего и холостого хода конвейера:
Минимальное натяжение ленты по сцеплению для двухбарабаного привода с независимым приводом каждого барабана:
, Н,
, Н,
где – коэффициент запаса тяговой способности привода. При наличии устройств плавного запуска
; без таковых с использованием тканевых лент
;
– доля тягового усилия второго по ходу ленты приводного барабана;
– коэффициент сцепления ленты с барабаном (табл. П.3.1);
– угол обхвата лентой 2-го приводного барабана (принимается
).
Н
Н
Усилие повсеместного растяжения:
, кН,
где – ширина ленты, м.
кН
По полученным данным строим диаграмму натяжения ленты и определяем (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 – Диаграмма натяжения ленты
Запас прочности ленты
,
где – прочность 1 мм ширины прокладки ленты;
– число прокладок (для резинотросовых лент
);
– ширина ленты, м.
Проверяем условие [4]
,
где – нормативный запас прочности [2, табл. П.3.2].
, условие соблюдено.
Определим основные параметры для выбора редуктора:
– момент на выходном валу
, Н×м,
– передаточное отношение редуктора
,
где – число оборотов двигателя, об/мин;
– радиус приводного барабана, м.
Н×м
Ленточный конвейер 2Л100У может использоваться в заданных условиях для транспортировки горной массы и оборудоваться для транспорта людей.