Проектирование погрузки породы и расчет шурфопроходческого подъёма

Из-за отсутствия специализированной техники погрузка породы в шурфах выполняется вручную в бадьи емкостью 0,3-0,18м³. Перед погрузкой забой шурфа приводится в безопасное состояние. Для защиты людей от возможного падения кусков породы или иных предметов пре­дусматривают предохранительные полки. Ручной погрузкой занимается обычно один человек. На загрузку бадьи затрачивается 2-4 мин, на выгрузку ее на поверхности 0,6-0,8 мин. Средняя производительность погрузки породы вручную изменяется в диапазоне 0,6-1,4 м³/час.

Для подъема бадей с породой, спуска и подъема людей и материалов используются ручные или механические подъемные установки.

Для подъема породы при проходке шурфов глубиной более 2,5 м наиболее эффективно применение воротков с механическим приводом (МГВ, КМШ-1), механических подъемников (ПМШ-2М), шурфопроходческих кранов (КШ-1М, КШ-2М, «Малютка»)(табл.5.2).Применяем шурфопроходческую бадью типа БШ-0,18 (табл.5.1).

Таблица 5.1 Характеристика шурфопроходческой бадьи

Показатели	Типоразмер э
	БШ-0,15
Вместимость, м	0,15
Грузоподъемность, H
Диаметр, мм
Масса, кг
Таблица 5.2 - Характеристика оборудования шурфопроходческого подъема
Показатели	Тип оборудования
МГВ	КМШ-1	ПМШ-2М	КШ-2М	«Малют­ка»
Грузоподъемность, кН	2,0	1,25	1,96	2,5	1.0
Скорость подъема, м/с	0,45	0,40	0,73	0,8	0,6
Мощность двигателя, кВт	2,8	1,0	3,0	4,0	1,4
Канатоемкость, м
Диаметр каната, мм	7,578	4,45			9,0
Масса, кг

Предварительно принимаю канат диаметром 4.8 мм при расчётном сопротивлению разрыву 1300МПа.

Для выбора диаметра каната необходимо определить условный расчетный вес его 1 метра:

где σ_в- предел прочности проволок каната на разрыв, МПа;

m= 7.5- коэффициент запаса;

у_о = 10500H/м³ - фиктивный удельный вес каната, Н/м³ ;

Н_о = Н_ш + H=32+1,5=33,5(м) - максимальная высота отвеса каната, м;

Н_ш =32 (м) - глубина шурфа, м;

Н=1,5 - высота от поверхности земли до оси барабана (шкива) подъемной установки, м;

Q_k = Q_m + Q - концевая нагрузка, Н;

Qm=900+150=1050 (Н) - вес бадьи с прицепным устройством, Н;

Q - вес груза в бадье, H.

где V_б =0,18м³- емкость бадьи, м³ ;

γ₁=ρ₁∙q =1500 9,8=14700 Н/м³ - объемный вес первой породы,

γ₂= ρ₂∙q =2300 9,8=22540 Н/м³- объемный вес второй породы;

γ1<γ2

Принимаем γ=22540 Н/м³

γ _в =9800Н/м³- объемный вес воды, Н/м³;

К_р=0,16 +1,34 - коэффициент разрыхления породы;

К_р=0,16 +1,34=1.79

К_n = 0,5- коэффициент заполнения пустот в породе водой.

Вычисляем:

По расчетной величине Р принимаю канат, характеристики которого приведены в таблице 5.3, который затем проверяется на фактический запас прочности.

Таблице 5.3 – Характеристика подъемного каната.

Диаметр, мм	Площадь сечения, мм2 мм	Расчет­ный вес 100 м, Н	Разрывное усилие. кН при расчет­ном сопротивлении разрыву_,МПа
Каната	Проволок
4,8	0,31	8,6	81,5

Мощность электродвигателя механической подъемной установки определяется по формуле:

где k =1,1– коэффициент сопротивлений;

- максимальная скорость подъёма, м/с.

η =0,8– КПД редуктора подъемной установки;

Вычисляем:

По расчетной величине N и диаметру каната выбираем механическую подъемную установку. Принимаем установку «КШ-2М» характеристики которой приведены в таблице 6.2.

Полный цикл механического подъема:

где

λ = 1.2 - средняя скорость подъема, м/с.

t_в =40 с -время выгрузки бадьи;

t₀ =10с -время отдыха и перецепки бадей в шурфе;

Вычисляем:

Время загрузки бадьи:

где V_б - емкость бадьи, м³;

q =1.3/3600=0,0003 - производительность погрузки, м³/с.

Вычисляем:

Принимаем: T_n =600c.