Транспортировка грузов по горным выработкам шахты

Основными техническими решениями транспортирование сильвинитовой руды от очистных камер до общешахтного бункера ствола № 2 предусматривается осуществлять с помощью ленточных конвейеров с шириной ленты 1000, 1200 и 1400 мм.

В качестве магистрального конвейерного транспорта (главные и панельные конвейеры) предусматривается применять конвейеры в следующем исполнении: тип грузонесущего элемента - гибкая резинотканевая лента, тяговое усилие передается конвейерной ленте, ширина грузонесущего элемента В=1400 мм и В=1200 мм, форма несущей ветви – лотковая, став конвейера жесткий, скорость ленты не менее 3,15 м/с, длина конвейерной установки до 1600 м, устройство запуска конвейера – частотное регулирование, редукторы – коническо-цилиндрические, напряжение питающей сети 660/1140 В (с возможностью переключения), частота тока – 50 Гц. Мощность привода в зависимости от длины и угла установки конвейера не менее 500 кВт и не более 1000 кВт. Конвейер с шириной ленты В=1400 мм устанавливается на период отработки 1 ЗП и монтируется в подводящей выработке к общешахтному бункеру ствола № 2. Конвейеры с шириной ленты В=1200 мм устанавливаются в главном западном и восточных конвейерных штреках, а также в панельных конвейерных штреках. После отработки 1 ЗП конвейеры с шириной ленты В=1200 мм монтируются в центральном конвейерном штреке.

В качестве участкового конвейерного транспорта (блоковые конвейеры) предусматривается применять конвейеры в следующем исполнении: тип грузонесущего элемента – гибкая резинотканевая лента, тяговое усилие передается конвейерной ленте, ширина грузонесущего элемента В=1000 мм, форма несущей ветви – лотковая, став конвейера канатный, скорость движения ленты не менее 3,15 м/с, длина конвейерной установки до 800 м, устройство запуска конвейера – частотное регулирование, редукторы – коническо - цилиндрические, напряжение питающей сети 660/1140 В (с возможностью переключения), частота тока – 50 Гц, мощность привода в зависимости от длины и угла установки конвейера не более 180 кВт.

Для транспортирования соли от проходки выработок предусматривается временная установка конвейеров с шириной ленты В=1000 мм. Отличие данных конвейеров от участковых (блоковых) в скорости движение ленты 2,6 м/с.

Из очистных камер руда самоходными вагонами ВС-30 доставляется до передвижных перегружателей для перегрузки на конвейеры с шириной ленты 1000 мм, установленные в блоковом конвейерном штреке. Далее сильвинитовая руда перегружается на конвейеры с шириной ленты 1200 мм, установленные в панельных конвейерных штреках. Затем сильвинитовая руда транспортируется до главных западного и восточного конвейерных штреков. Далее сильвинитовая руда конвейерным транспортом главного западного и восточного конвейерных штреков доставляется до конвейеров с шириной ленты 1200 мм, которыми транспортируется до общешахтного бункера ствола № 2.

Кроме того, для ускорения ввода рудника в эксплуатацию и начала добычи сильвинитовой руды в первую очередь предусматривается отработка блоков 1 ЗП. В пределах блока сильвинитовая руда транспортируется ленточными конвейерами с шириной ленты 1000 мм. Далее в панели и до общешахтного бункера ствола № 2 ленточными конвейерами с шириной ленты 1200 мм и 1400 мм.

Режим работы конвейерного транспорта принимается 340 дней в году три смены по восемь часов.

Максимальная расчетная производительность конвейеров для транспортирования сильвинитовой руды рассчитана исходя из годовой мощности рудника 7,3 млн. тонн сильвинитовой руды в год и с учетом коэффициентов неравномерности и режима работы.

Максимальная расчетная производительность конвейеров составляет: для участковых (блоковых) конвейеров 230 т/ч, панельных – 447 т/ч, магистральных – 735 т/ч. Коэффициенты неравномерности для блоковых конвейеров приняты 1,7, для панельных и магистральных – 1,5.

Схема конвейерного транспорта рудника обеспечивает загрузку руды как в общешахтный бункер, так и в подземный склад руды.

Распределения сопротивления движению ленты возникают в результате действия сил трения и перемещения материала и вращения опорных роликов, а также продольно составляющей сил тяжести ленты и груза. Местные сопротивления возникают при огибании лентой барабанов и в местах разгрузочных и загрузочных устройств.

2. Определим средний угол подъема конвейера и его длину[11] :

β= = 8,0⁰ (5.1.)

L = = = 151,5 м (5.2)

Где H-высота подъема конвейера, м ;

L_к- горизонтальная длина конвейера, м;

β- угол наклона конвейера, º.

1. По необходимой производительности ( 740 т/ч) выберем ширину ленты В = 1,2 м [14].

2. Определим силу тяги грузовой ветви конвейера:

W_гр = L_к[ (q_л + + )ω β (q_л + ) , Н (5.3)

Где - масса груза на 1 м погонной длины конвейерной ленты, кг/м

q_гр = = = 128,5 , кг/м (5.4)

q_л- масса 1 м погонной длины конвейера ленты, кг/м

q_л= m _л·B, (5.5)

где m _л- масса ленты с площадью поверхности 1 м², кг/м² ( для резинотканевой ленты по приложению 2[15] m _л=16 кг)

B- ширина конвейерной ленты, м;

q_л=16·1,2=19,2 кг/м

q_p¹-масса вращающихся частей верхних роликоопор , приведенная к 1 м длины конвейера, кг/м

q_p¹= = 15,7 кг/м

m _в- масса вращающихся частей роликоопор грузовой ветви ( по приложению 3[15], m _в=22 кг)

l_в- расстояние между роликоопорами верхней ветви, м (l_в=1,4)

q_p-масса вращающихся частей нижних роликоопор, приведенная к 1 м длины конвейера, кг/м

q_p²= = = 6,8 кг/м (5.6)

m _в- масса вращающихся частей роликоопор грузовой ветви ( по приложению 3[15], m _в=19 кг)

l_н- расстояние между роликоопорами нижней ветви, м (l_н=2,8)

ω¹- коэффициент сопротивления движению верхней ветви ленты(принимаем ω¹=0,04 )

W_гр =150[ (128,5+19,2+15,7) ∙0,04 ∙ 0,035 ∙⁰+(128,5+19,2) ∙ ]·9,8= 39646,8Н

3. Определим силу тяги порожней ветви конвейера:

W_п = L_к[(q_п + )ω β q_л L , Н (5.7)

ω- коэффициент сопротивления движению нижней ветви ленты( принимаем ω=0,04 );

W_п =150[ (19,2+6,8) ∙ 0,04∙⁰ – 19,2 ∙ ⁰]·9,8 = - 2454,9Н

4. Определим результирующую силу тяги и режим работы привода конвейера:

W= 1,1·( W_гр+ W_п) = 1,1 ·(39646,8-2454,9)=39646,7 Н (5.8)

Следовательно, привод работает в двигательном режиме.

5. Минимальное натяжение ленты у привода барабана по условию исключения ее пробуксовки, Н.

S _{min. сц}.= ; (5.9)

Где - коэффициент запаса тяговой способности привода для данного типа конвейера (1,15-2,0);

^{μ L}- тяговый фактор, определяющийся из приложения 4[15] по типу футеровки барабана( коэффициента трения) и углу обхвата L;

L- угол обхвата лентой приводного барабана: ( при L=180 м и μ=0,35;

^{μ L}-=3,0).

S _{min. сц}.= ₁= =24546,6 Н

Усилия в остальных точках контура находим из выражений:

S₂ = S₁ + W_п=24546,6-2454,9=22091,7 Н;

S₃ =К· S₂= 1,05 · 22091,7 =23196,3 Н;

S₄ = S₃ + W_гр = 23196,3+39646,8=62843 Н

6. Определяем минимальное натяжение по условию провеса ленты.

Для предотвращения недопустимого провеса ленты между роликоопорами, полученные при типовом расчете минимальные значения S на грузовой S_г ветви (Н) ни в одной точке наименьшего натяжения контура ленты не должно быть меньше расчетной допустимой стрелы провеса:

S_г. _min. ≥ (5-8)·(q_г+q_л)·l_в·q·cosβ

S_г. _min. ≥ 6(128,5+19,2)·1,4·9,8·0,990

S_г. _min. ≥12037 Н

Данное условие соблюдено- наименьшее натяжение в любой точке контура больше допустимого минимального:

22091,7 Н≥12037 Н

7. Характер изменения величины натяжения тягового элемента по контору можно изобразить в виде диаграммы натяжения.

Рис. 5.2. Диаграмма натяжения ленты конвейера.

Определяем необходимые мощности двигателя привода конвейера:

N = · К _з.м., кВт (5.10)

где - коэффициент резерва установленной мощности , = 1.1

W₀ - результирующее тяговое усилие, Н;

- скорость ленты, м/с;

- КПД передаточного механизма привода, включая потери на приводном валу, =0,94.

N = ·1,1 =74,2 кВт

С учетом запаса мощности принимаем мощность двигателя 100 кВт.

8. Определяем фактический запас прочности ленты.

Проверка ленты на прочность при длине ленты 150 м заключается в определении фактического запаса прочности ленты.

m = ≥[m] ;

где S_раз- разрывное усилие ленты, Н, «Матадор»,Чехия;

S_мах- максимальное натяжение ленты, Н;

[m]-запас прочности( принимаем по приложению 5, m=8.5).

m = ≥ 8,5

Полученный запас прочности сравниваем с требуемым для резинотканевых лент.

8,51≥8,5

Следовательно, условие по прочности ленты выполняется.

Аналогично произведем расчет всех остальных ленточных конвейеров и их технические данные заносим в таблицу.

Табл. 3.1.

Технические характеристики ленточных конвейеров

№ ПОЗИЦИИ.	Длина, м	Ширина, м	Производительность, т/ч	Мощность двигателя, кВт

1. Мостовой кран, Q = 15 т - 1 шт.

2. Электрическая таль, Q = 1,0-5 т - 5 шт

3. Монтажные лебедки, Q = 10-20 т – 5 шт.

4. Козловой кран , Q = 15т - 1 шт.

5. Электролебедки, Q = 3-10 т -5 шт.

6. Домкраты, Q = 10 -30 т – 10 шт.

7. Автокран, Q = 6 т -1 шт.

8.Электрокары Q = 3-5 т - 2 шт.

10.4. Меры безопасности при перевозке людей и грузов по горизонтальным и наклонным выработкам.