Проектирование рациональной схемы подземного транспорта угольной шахты

Пояснительная записка по шахтному транспорту.docx

В данном курсовом проекте: 31 страниц 7 рисунков 3 таблиц
Рассматривается проектирование рациональной схемы подземного транспорта угольной шахты.
Цель работы: закрепить знания полученные студентами при изучении курса “Шахтный транспорт”. В процессе выполнения курсового проекта студент должен научиться проектировать рациональную схему подземного транспорта угольной шахты рассчитать основные и вспомогательные грузопотоки а также выбрать и обосновать рациональное оборудование.
Курсовой проект выполняется под руководством преподавателя который выдаёт задание направляет и контролирует самостоятельную работу студента.
Ключевые слова: ОСНОВНОЙ ГРУЗОПОТОК ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ГРУЗОПОТОК КОНВЕЙЕР ЭЛЕКТРОВОЗ КАНАТНАЯ ОТКАТКА.
Расчет грузопотоков4
1. Грузопотоки из очистных забоев4
2.Грузопотоки из подготовительных забоев6
3.Расчет вспомогательных грузопотоков7
Выбор и обоснование средств для транспортирования полезного ископаемого9
1.Выбор конвейера по приемной способности9
2.Выбор конвейера по допустимой технической производительности и длине10
Расчет ленточного конвейера 14
Выбор и обоснование средств вспомогательного транспорта19
1.Расчет канатной откатки 19
2.Расчет электровозной откатки22
Транспорт на погрузочных и обменных пунктах28
1.Погрузочный пункт в очистном забое 28
2.Погрузочный пункт в проходческом забое28
3.Перегрузочные устройства для конвейерных линий28
4.Обмен вагонеток на приемных площадках уклона29
Транспорт в околоствольном дворе29
Основные мероприятия по технике безопасности на транспорте30
Шахта разрабатывает один пласт мощностью 184 метра прочность угля f=105 15 плотность угля в целике γц=15 тм3 насыпная плотность γ=085 тм3 угол падения пласта 14 суточная добыча лавы 3250 тсут длина разрабатываемых очистных забоев 200 м. Шахта относится к III категории по газу. Размер шахтного поля 3х58 км способ вскрытия – вертикальными столбами способ подготовки – панельный. Система разработки – сплошная.
В проекте разрабатывается схема транспорта от двух лав и двух подготовительных забоев до околоствольного двора. В соответствии с условиями залегания в очистных забоях принимается для работы комплекс в состав которого входят: комбайн 1ГШ-68 механизированная крепь 3КД90Т скребковый конвейер СП250. Схема работы комбайна – челноковая сменная производительность Асм=1083 тсм.
В проходческих забоях применяются комбайны 4ПП2М которыми проводятся 2 конвейерных штрека. Сечение выработки 116 м2 средняя плотность горной массы в целике γ=2 тм3 подвигание забоя за смену 286 м.
Работа на шахте выполняется в 4 смены I – ремонтная II III IV – добычные продолжительностью 6 часов.
1. Грузопотоки из очистных забоев
Для обоснования выбора конвейерного транспорта необходимо определить следующие качественные характеристики грузопотоков:
а(n) – средний минутный грузопоток за время поступления угля от очистного забоя на конвейер тмин;
а(мах)n – максимальный минутный грузопоток который поступает от очистного забоя на конвейер в период достижения добывающей машиной максимально допустимой в очистном забое скорости подачи.
Исходные данные по 1 южной и северной лавам
тип выемочной машины – 1ГШ-68;
тип забойного конвейера – СП250
Lоз=200 м – длина очистного забоя;
m=184 м – мощность пласта м;
Асм=1083 тсм – сменный объем добычи;
Тсм – продолжительность добычной смены Тсм=6 часов.
nсм=3 – число добычных смен в сутки;
b=063 – ширина захвата добычной машины;
N=182 – количество циклов в смену циклсмену;
γц= 135 тм3 - плотность угля в целике.
Средний минутный грузопоток.
kn-коэффициент времени поступления от одного очистного забоя на транспортную систему;
tв – время выемки угля комбайном 1ГШ-68 tв=250 мин.
Для 1 южной и северной лавы
Максимальный минутный грузопоток:
n – коэффициент погрузки (n = 1 при прямом ходе и n =0 при обратном ходе);
и 2 – расчетные коэффициенты
vк =60 ммин скорость движения цепи скребкового конвейера
Так как условия для двух лав одинаковые то
В качестве максимального минутного грузопотока принимаем a’’ma
Таким образом для 1 южной и северной лавы средние и максимальные минутные грузопотоки а(1)= а(2)=433 тмин; a (max)1= a (max)2=531тмин.
Значение максимального суммарного грузопотока из нескольких очистных забоев
– среднеквадратичное отклонение а1(n) за время поступления из любого очистного забоя;
n =24 – параметр учитывающий совместимость поступления грузопотоков ( см. табл. 3.1. источник 1)
Значение минутного суммарного грузопотока из нескольких очистных забоев:
a(n)=a(n)=433+433=866 тмин
2.Грузопотоки из подготовительных забоев
Среднее значение грузопотоков за машинное время из подготовительного забоя при комбайновой проходке определяется по формуле:
S – сечение выработки вчерне S=116 м2;
Lп – среднесменный темп проходки Lп=(12 13)Lз;
Lз – среднесменный темп подвигания очистного забоя Lз=229 м;
tр – время работы комбайна tр=42 часа;
Грузопоток угля из подготовительных забоев
B – ширина выработки В=496 м;
При поступлении на конвейер грузопотока от двух подготовительных забоев значение суммарного грузопотока угля определяется по формуле:
un=z·un=095·(021+021)=0399 тмин
Сменный грузопоток из подготовительного забоя:
uсм1=uсм2=m·B·Lн· γц=184·494·286·2=66 тсм
Общий сменный грузопоток из подготовительного забоя составляет 66 тсм.
Схема поступления грузопотоков на сборную транспортную систему показана на рис 1.
Рис 1. Схема поступления грузопотоков на транспортную схему.
3.Расчет вспомогательных грузопотоков
Исходя из данных таблицы 12.1. источника [1] принимаем следующие расчетные коэффициенты для расчета вспомогательных грузопотоков:
- для подготовительного забоя 0062;
- для очистного забоя 00125.
Значит вспомогательный грузопоток:
- из очистного забоя Ад.о.=1083·00125=134 тсм
- из подготовительного забоя Ад.п=66·0062=41 тсм
Общий вспомогательных грузопоток Ад= Ад.п+ Ад.о.=2·134+41·2=346 тсм.
Пассажирские перевозки принимаются укрупнено по фактическому размещению рабочих. Для расчета пассажирских перевозок выбирается наиболее нагруженная смена - ремонтная. В ремонтную смену в каждом очистном забое работает 29 человек в подготовительном — 19.
Общий объем пассажирских перевозок составляет:
uпас=2·19+2·29=96 челсм
Рассчитанные грузопотоки занесем в таблицу 1.
Средний минутный грузопоток аn(un) тмин
Максимальный минутный грузопоток a(max) тмин
Сменный грузопоток Асм тсм
Грузопоток вспомогательных материалов uдоп тсм
Пассажирский грузопоток uпас челсм
Конвейерный штрек 1 сев лавы панели 1
Вентиляционный штрек 1 сев лавы панели 1
Конвейерный штрек 1 юж лавы панели 1
Вентиляционный штрек 1 юж лавы панели 1
Конвейерный штрек 1 сев лавы панели 1 (проходка)
Конвейерный штрек 1 юж лавы панели 1 (проходка)
Главный магистральный штрек панели 1
Выбор и обоснование средств для транспортирования полезного ископаемого.
Для транспортирования полезного ископаемого по пласту от забоя к бункеру бремсберга панели 1 принимается полная конвейеризация. От бункера бремсберга панели 1 до бункера скипового ствола принимается электровозную откатку. Уголь после отделения от массива попадает на скребковый конвейер в лаве далее на перегружатель ПТК- 1 конвейерного штрека откуда уголь поступает на участковый телескопический конвейер по которому транспортируется уголь из подготовительного забоя. Участковые конвейеры передают уголь на конвейер бремсберга панели 1. Затем уголь попадает в бункер бремсберга панели 1 из бункера уголь транспортируется вагонетками к бункеру скипового ствола.
1.Выбор конвейера по приемной способности
Исходные данные для определения максимального минутного грузопотока который поступает на конвейер q1(max):
un - минутный грузопоток из подготовительного забоя тмин
При загрузке конвейера из одного очистного забоя одного подготовительного забоя или предшествующего конвейера:
q(max)=a(max)n или q(max)=un.
При загрузке конвейера из нескольких очистных забоев и подготовительного забоя:
Обязательным требованием правильного выбора конвейера является соблюдение условия:
По значению Qк.пр принимают параметры конвейера: ширину и скорость ленты.
Согласно рисунка 1 значения максимального грузопотока и приёмной способности составляют:
q(max)= a(max)1= a(max)2=531 тмин - при загрузке конвейера из одного очистного забоя
q(max)=u1=u2=021тмин - при загрузке конвейера из одного подготовительного забоя
q(max)= a(max)1+ a(max)2+ u1+ u2=531+531+021+021=1104 тмин - при загрузке конвейера из нескольких очистных забоев и подготовительных забоев.
- для конвейерного штрека 1 южной и 1 северной лавы:
q(max)= a(max)1= a(max)2=531 тмин
- для проходческих забоев 1 южного и 1 северного конвейерного штрека:
q(max)=u1=u2=021тмин
- для бремсберга панели 1
q(max)=a1-2max+un=1008+0399=10479 тмин
На основании Qк.пр и угла наклона выработки выбираем скорость v и ширину В конвейерной ленты (см. табл. 2)
Конвейерные штреки 1 сев и 1 юж лавы панели 1
Конвейерные штреки 1 сев и 1 юж лавы панели 1 подготовительного заобя
2.Выбор конвейера по допустимой технической производительности и длине.
Выбор конвейеров для конвейерных штреков
Длина штрека L=1450 м угол наклона =0. Уголь поступает из одного очистного забоя и одного подготовительного забоя. Схема поступления грузопотока дана на рис 2.
Рис 2. Схема поступления грузопотоков на конвейер
Расчетная эксплуатационная производительность определяется по формуле:
Принимаем 2 конвейера длинной 700 и 750 м.
По таблице ( см. приложение 1 таблица 1П.3 источник [1]) Kt(L)===123.
Qэ2=60·(433·115+021)=347 тч
Qэ4=60·(433·115+021)=311 тч
Принимаем на основании расчетных данных принимаем конвейер 2ЛТ80 длинной 750 и 700 м . данный конвейер поставляется в комплекте с перегружателем ПТК-1 длинной 50 м v=16 мс. Установленная мощность привода конвейера Ny=110 кВтприемная способность Qк.пр.=65 м3мин.
График зависимости длины транспортирования от эксплуатационной производительности и угла наклона дан на рис 3.
Рис 3. Зависимость длины транспортирования от эксплуатационной производительности и угла наклона выработки для конвейера 2ЛТ80.
Выбор конвейеров для бремсберга
Длина штрека L=1600 м угол наклона =14. Уголь поступает из двух очистных забоев и двух подготовительных забоев. Схема поступления грузопотока дана на рис 4.
Рис 4. Схема поступления грузопотоков на конвейер.
Принимаем 2 конвейера длинной по 800 м.
Qэ1= Qэ2=60·(866·115+0399)=719 тч
Принимаем на основании расчетных данных принимаем конвейеры 2Л100У длинной по 800 м . Скорость движения ленты v=25 мс. Установленная мощность привода конвейера Ny=220 кВт приемная способность Qк.пр.=168 м3мин.
График зависимости длины транспортирования от эксплуатационной производительности и угла наклона дан на рис 5.
Рис 5. Зависимость длины транспортирования от эксплуатационной производительности и угла наклона выработки для конвейера 2Л100У.
Сводные результаты выбора конвейеров приведены в таблице 3.
Скорость движения ленты мс
Эксплуатационная производительность Qэ тч
Мощность привода N кВт
Расчет ленточного конвейера.
Для расчета выбираем наиболее нагруженный конвейер 2Л100У расположенный на бремсберге панели 1( таблица 3)
Исходные данные для расчета:
Qэ – эксплуатационная производительность Qэ=719 тч;
L – длина транспортирования L=800 м
– средний угол наклона выработки =14;
Ny – установленная мощность двигателей Ny=660 кВт.
Погонная масса груза на ленте конвейера:
Погонный вес роликоопор:
G’p G’’p – масса вращающихся частей роликоопор при диаметре роликов 127 мм ( приложение 2 источник [1])
G’p=25 кг G’’p= 215 кг.
l'p l’’p – расстояние между роликоопорами на груженной и порожней ветви l'p=12 м l’’p=24 м.
Определим ориентировочно погонный вес ленты по установленной мощности двигателя конвейера:
- максимально возможное тяговое усилие которое может развить привод конвейера:
Wот=708·=708·=186812 H;
Ny - установленная мощность двигателей Ny=660 кВт.
-максимально возможное натяжение конвейерной ленты:
α – угол обхвата приводных барабанов α = 440 или 77 град;
- коэффициент сцепления ленты с приводным барабаном (огнестойкая обкладка барабан без футеровки выработка не примыкает к очистному забою) (см. приложение 2 источник [1])=025;
eα – тяговый фактор eα = 686.
По величине Smax выбираем тип конвейерной ленты (см. приложение 2 источник [1])
- разрывное усилие одной прокладки Нсм;
В - ширина ленты В = 100 см;
m - запас прочности конвейерной ленты m = 85.
Предварительно принимаем конвейерную ленту ТК-300 с 8 тканевыми прокладками для которой = 3000 Нсм а
i·= 8·3000=24000 Нсм
Погонная масса выбранной нами ленты составляет qл =195 Нсм (см. приложение 2 источник[1]).
Сопротивление движению груженной и порожней ветви ленты:
Wгр= [(q+ qл+ q'p)··cos + (q+qл) ·s
Wпор= [(qл+ q''p)··cos - qл·s
Lг Lп - - длина груженой и порожней ветви ленточного конвейера Lг=800 м Lп=760 м;
- коэффициент сопротивления движению ленты (см. приложение 2 источник[1]) = 0035
Приближенно тяговое усилие на приводе конвейера:
W’o=(Wгр -Wпор)·k=(221706-26916)·13=253227 H;
k -коэффициент учитывающий местные сопротивления движению ленты k= 13.
Минимально необходимое натяжение ленты в точке ее сбегания с приводного барабана:
kт- коэффициент запаса сил сцепления kт=12.
Минимальное натяжение ленты на груженой ветви по условию допустимого ее провеса:
≥ 5(q+qл) ·=5·981·(799+195) ·12=5851 H;
Общее тяговое усилие на приводе установки.
Во избежание проскальзывания конвейерной ленты на приводном барабане должно быть выполнено следующее условие:
В нашем примере =51855 H. Примем S1=52000 H
Ввиду того что длина участка 1-2 мала по сравнению с длиной конвейера считаем что
S3= S2+W2-3= S2+005·S2=105· S2=105·52000=54600 Н;
S4= S3+W3-4= S3+Wпор=54600-26961=27639 Н;
S5= S4+W4-5= S4+005· S4=105· S4=105·27639=29021 Н;
Точка 5 имеет минимальное натяжение ленты на груженой ветви т.к. S5= 29021 H и условие отсутствия чрезмерного провеса ленты на груженой ветви S5 ≥ выполняется.
S6=S5+W5-6= S5+Wгр=29021+221706=250727 H;
S7=S6+W6-7=S6+005·S6=105·S6=105·250727=263263 H;
Поскольку длины участков 7-8 и 9-10 малы по сравнению с длиной конвейера ими пренебрегаем и считаем что
S9=S8+W8-9=S8+005·S8=105·S8=105·263263=276427 H;
Натяжение ленты в точке набегания на приводной барабан
Общее тяговое усилие привода:
Wo=Sнб- Sсб+kпр·(Sнб+Sсб)= 276427-52000+004·(276427+52000)=237564 Н;
kпр – коэффициент сопротивления движению ленты на приводном барабане kпр=004.
Уточняем тип конвейерной ленты.
Действительное максимальное натяжение конвейерной ленты по результатам расчета составляет:
Требуемое допустимое усилие конвейерной ленты Sд ≥ Smax д.
По таблицам (см. приложение 2 источник [1]) выбираем окончательно В и число тканевых прокладок:
Окончательно выбираем конвейерную ленту с 8 тканевыми прокладками ТК-300 разрывная прочность которой
Потребная суммарная мощность двигателей привода ленточного конвейера:
kз - коэффициент запаса мощности kз=12;
Установленная мощность двигателей конвейера 2Л100У составляет Ny =660 кВТ. Поскольку Ny > Nп то конвейер будет нормально работать на длине транспортирования 800 м с эксплуатационной производительностью Qэ=719 тч.
Диаграмма натяжения ленты с 8 прокладками ТК-300 конвейера 2Л100У представлена на рис. 6
Рис. 6. Диаграмма натяжения ленты конвейера.
Выбор и обоснование средств вспомогательного транспорта
Транспорт вспомогательных материалов по пласту является по следующей схеме: клетевой ствол - выработки околоствольного двора главный магистральный штрек панели 1
бремсберг панели 1 участковые выработки.
Для транспортирования по горизонтальным выработкам меняется электровозная откатка. Исходя из того что шахта является 3 категорией по газу принимаем аккумуляторный электровоз АМ8Д. Электровозная откатка является наиболее распространенным и продуктивным видом транспорта для вспомогательных материалов. Она имеет следующие преимущества: многофункциональность достаточно высокая производительность экономичность маневренность возможность раздельного и беспрерывного транспортирования по разветвлённой трассе на неограниченное расстояние. Для транспортирования материалов по наклонным горным выработкам с учетом угла наклона и грузопотока принимается откатка одним концевым канатом. Заезды для откатки- наклонные в связи с наличием промежуточных горизонтов. Канатная откатка имеет следующие преимущества: возможность использования при больших углах наклона при волнистом профиле пути простота устройства малая стоимость возможность перевозки как груза так и людей отсутствие пунктов перегрузки. При этом используются однобарабанные подъемные машины Ц16x12 Ц3х22 и Ц2х15 .
Поскольку по выработкам пласта электровозная откатка откатка одним концевым канатом и напочвенная канатная дорога транспортируют только вспомогательные материалы и людей то в качестве транспортного сосуда для вспомогательных материалов применяем вагонеточные грузовые платформы ПВГ25 а для перевозки людей по горизонтальным выработкам – вагонетки ВГЛ-18 по наклонным ВЛ3015.
На участковых выработках для транспортировки вспомогательных материалов и людей применяем канатную напочвенную дорогу ДКН-1.
Транспортирование людей по пласту осуществляется по следующей схеме: клетьевой ствол-
выработки околоствольного двора главный магистральный штрек панели 1
людской ходок панели 1 участковые выработки.
При выборе средств для перевозки людей следует учитывать что при расстоянии по горизонтальным выработкам более 1000 м или при перепаде высот более 25 м на наклонных выработках необходимо обеспечить механизированную доставку. Исходя из этого люди от клетьевого ствола передвигаются пешком к главному магистральному штреку панели 1 и по участковым выработкам а на других выработках принимаем механизированную доставку.
1.Расчет канатной откатки.
Сменный грузопоток Qсм=346 тч;
Длина бремсберга L=1600 м;
Грузоподъемность вагонетки ПВГ25 G=36 т;
Угол наклона =14 град;
Расчетная схема приведена на рис. 7
Рис. 7. Схема откатки одноконцевыми канатами по наклонным заездам.
Ввиду малого значения сменного грузопотока он будет перевезен в течении смены а число откаточных сосудов ограничивается лишь прочностью сцепки.
Проверка величины состава по прочности сцепки:
Sсц – допустимое усилие на сцепку Sсц=60000 Н;
Go- масса платформы Go=066 т;
– коэффициент сопротивления движению вагонеток =0022;
Число рейсов в смену
К дальнейшему расчету принимаем одинаковое число вагонеток в каждом рейсе z=5.
m- запас прочности для грузового подъема m=65;
po – приведенный удельный вес проволоки в канате po=90000 Hм3;
– сопротивление разрыву проволоки =1800·106 Hм2;
Lкх- длина канатного ходка м; предварительно принимаем Lкх=30 м (см. табл. 7.3. источник [1])
Lк=1600+30=30=1660 м.
fk- коэффициент сопротивления движению каната fk=02;
принимаем канат ТЛК-06×37 ГОСТ3079-80. Диаметр каната d=27 мм qк=265 Нм.
минимальный диаметр барабана
D≥60·d=60·27=1620 мм
Проверим условие спуска порожнего состава
Fдоп- натяжение каната в точке сматывания барабана Fдоп=2000 Н.
Мощность двигателя для откатки одним концевым канатом по уклону определяется по наибольшей силе тяги лебедки при подъеме груженного состава.
Мощность на валу двигателя
- КПД редуктора =085.
К дальнейшему расчету принимаем Nmax=434 кВт.
Определяем необходимую ширину барабана.
Lз- запас каната Lз=80 м;
nc – число слоев навивки nc=3;
nт – число витков трения nт=3;
nд – дополниельные витки учитывающие на незаполняемую часть у реборд при трехслойной навивке nд=25;
– зазор между смежными витками =25 мм.
Определяем среднеквадратичную мощность:
α – коэффициент учитывающий нагрев двигателя при маневрах α=11;
– относительная продолжительность движения
Тдв- продолжительность движения при наклонных заездах
Lc – длина состава Lc=z·lв=5·31=155 м
с- коэффициент учитывающий понижение скорости движение по заездам с=18;
Fср.п. и Fср.оп. – средние статические усилия на барабане при спуске и подъеме состава.
Паспортная мощность двигателя
Nуст≥kм·Nc=12·277=332 кВт
kм-коэффициент запаса мощности kм=12.
По значениями В D и Nуст принимаем подъемную машину Ц25×2 и двигатель мощностью 250 кВт
Коэффициент перегрухки двигателя
2.Расчет электровозной откатки.
Для транспортирования основного грузопотока от бункера к околоствольному двору и вспомогательного от околоствольного двора к приемно-отправительной площадке применяется электровозная откатка. Откатка производится аккумуляторными электровозами АМ8Д.
Для определения необходимого количества электровозов выполним тяговый расчет локомотивной откатки.
Основные параметры электровоза АМ8Д.
- Сцепной вес 80 кН;
- Ширина колеи 900 мм;
- Тип двигателя ДПТР -12
- Тип батареи 112ТНЖШ-500
- энергоемкость батареи 65 кВт·ч
- Суммарная часовая мощность двигателей - 2×12 (кВт).
-Длина откатки 1450 м
-Сменный грузопоток 23672 тсм
-Уклон рельсового пути
Выбор средств транспорта.
Для реконструируемых шахт для перевозки основного грузопотока рекомендуется использовать вагонетки с донной разгрузкой типа ВДК. К дальнейшему расчету примем вагонетки ВДК-25-900 со следующими техническими характеристиками:
- длина по буферам 29 м
- вместимость кузова – 25 м3;
- масса вагонетки – 136 т.
Определение величины состава поезда.
По условию сцепления колес электровоза с рельсами.
Максимально допустимый вес поезда при трогании гружёного состава под минимальный уклон по условию сцепления колес с рельсами
P- сцепной вес электровоза Р = 80 кН;
- пусковое сопротивление движению вагонетки (при трогании с места) - принимается в 13 15 раза больше ходового сопротивления;
гр - удельное сопротивление груженых вагонеток гр= 8 НкН
для вагонеток ВДК - 25;
а - пусковое ускорение принимаем а = 003 мс2;
- коэффициент сцепления =02 – с подсыпкой песка на влажные рельсы(см. приложение 4 источник [1]).
Максимально допустимый вес поезда при трогании порожнего состава на максимальный подъем:
- пусковое сопротивление движению вагонетки ( при трогании с места) - принимается в 13 15 раза больше ходового сопротивления;
пор - удельное сопротивление груженых вагонеток пор=10 HкН для вагонеток ВДК -25;
По условию торможения электровоза движущегося под максимальный уклон
vт - скорость начала торможения vт = 333 мс;
- коэффициент сцепления = 017 - с подсыпкой песка на влажные рельсы(см. приложение 4 источник [1]);
По мощности тяговых двигателей
Fдл- тяговое усилие в длительном режиме определяется по технической характеристике локомотива; для АМ8Д Fдл = 325кН;
- в большинстве случаев можно считать что =1.
Из определенных Qгр и Qпор выбираем минимальное. В данном случае минимальным будет вес порожнего состава определенный по условию нагрева тяговых двигателей Qпор=307 кН.
Определяем число вагонеток в составе
где Go- вес порожней вагонетки для ВДК — 25 принимаем по её технической характеристике Go = 136кН.
Уточняем вес груженого и порожнего состава по принятому числу вагонеток.
-Вес груженого состава(считаем что коэффициент заполнения вагонетки равен 1)
Qгр=n·(G+Go)=n·(γ·V·g+Go)=22(085·25·981+136)=758 кН;
- Вес порожнего состава
Qпор=n·Go=22·136=299 кН
Проверка тяговых двигателей на нагрев.
Поскольку длина откатки превышает 1000м для определения эквивалентного тока используем метод установившихся скоростей.
Определяем силу тяги в установившемся режиме приходящуюся на один двигатель
где nдв - число двигателей электровоза nдв=2.
Определяем токи и скорости в установившемся режиме работы двигателя ДПТР-12(см- Приложение 5 источник [1]) по его электромеханическим характеристикам.
Iгр и Iпор – ток потребляемый электровозом при установившемся движении соответственно с грузом и порожняк
Iгр =50 А; Iпор=70А;
vгр и vпор - установившуюся скорость движения составов грузовом и порожнем направлении.
vгр= 144 кмч; vпор=95 кмч.
Определяем допустимую скорость движения груженого состава под уклон по фактору торможения.
Согласно полученному результату скорость поезда в грузовом направлении не должна превышать 121 кмч.
Определяем эквивалентный (среднеквадратичный) ток
где Тгр и Тпор - время движения груженого и порожнего составов:
Тдв – длительность рейса:
Тдв= Тгр+ Тпор=10+13=23 мин;
- продолжительность маневровых работ:
=1+2+3=10+10+5=25 мин
- продолжительность маневров электровоза в околоствольном дворе 1=10 мин;
- продолжительность маневров электровоза в пункте погрузки 2=10 мин;
- продолжительность дополнительных остановок в местах пересечения транспортных магистралей 3=5 мин;
α- коэффициент учитывающий ухудшение охлаждения двигателя во время остановок а также работу двигателя во время маневров α= 105.
Поскольку условие Iэк ≤Iдл выполняется(Iдл = 50 А) двигатель локомотива будет работать без перегрева.
Инвентарное число электровозов
Nи=Np+Nрез=10+2=12 электровозов
Np – число рабочих электровозов;
Nрез - число резервных электровозов;
- - число возможных рейсов одного электровоза
То - чистое время работы электровозной откатки в смену принимаемое на 05 часов меньше продолжительности смены;
п - полное число рейсов в смену
п=пг+л=67+2=69 рейсов;
пг - необходимое число рейсов для вывода груза
-коэффициент неравномерности выдачи груза =13;
- сменный суммарный грузопоток;
Rз - коэффициент заполнения вагонетки Rз=1;
л - необходимое число рейсов для перевозки людей л =2 для каждого крыла шахты;
n - количество вагонеток в составе.
Число резервных электровозов принимают:
Сменная производительность одного локомотива по вывозке груза:
Qэл=·n·G=7·22·21=323 тсм.
Расчёт параметров электроснабжения.
Энергоёмкость батареи потребная для работы электровоза в течении смены
Up - среднее разрядное напряжение батареи Up =129 В.
Требуемое число рабочих батарей на один электровоз в смену:
А' - энергоёмкость батареи А' = 65кВт·ч.
Общее число батарей на один электровоз:
mo=mр.б.+mз=1+1=2 батареи
mз - число батарей под зарядкой mз=1.
m=mo·Nи+mp=2·12+1=25 батарей
mр- резервное число батарей (1 батарея на 10 работающих).
Инвентарное число зарядных столов
mз.с.и.= Nи+nрем=12+4=16 столов
nрем –дополнительное число зарядных столов для обмена и ремонта батарей (при Nр> 10 nрем=4).
Удельный расход энергии
а=5·α[гр+λ(пор+гр)-iср]=5·105[8+064(10+8)-4]=8148 Вт·чт·км.
Абсолютный расход энергии
А=а·Qсм·L=8148·23672·2=385759 Вт·ч.
Транспорт на погрузочных и обменных пунктах
1.Погрузочный пункт в очистном забое.
Уголь из лавы скребковым конвейером СП250 доставляется на конвейерный штрек где установлен конвейер 2ЛТ80. Телескопический конвейер 2ЛТ80 состоит из ленточного конвейера скребкового перегружателя (на базе скребкового конвейера СП63) шести тележек для размещения электрооборудования забоя и передвижчика. Длина хода натяжного барабана 50 м на концевой секции ленточного конвейера конструкцией предполагается крепление привода скребкового перегружателя. Хвостовая секция перемещается по необходимости став наращивается добавлением секций.
2. Погрузочный пункт в проходческом забое.
Телескопический конвейер 2ЛТ80 предназначен для работы в комплексе с проходческим комбайном он может удлиняться хвостовую станцию передвигают вслед за комбайном гидроцилиндрами которые питаются от маслостанции комбайна. Горная масса от проходки подается на конвейер с помощью ленточного мостового перегружателя один конец которого шарнирно закреплен на комбайне а другой - на тележке которая передвигается по хвостовой части конвейера 2ЛТ80 что позволяет комбайну маневрировать в пределах забоя. Хвостовая станция передвигается по рельсам по мере необходимости. Став конвейера наращивается установкой новых секций. После исчерпания запаса ленты в телескопическом устройстве лента наращивается сразу на длину 90 м.
3. Перегрузочные устройства для конвейерных линий
Они должны обеспечивать: уменьшение измельчения угля и износа материала ленты; равномерное распределение материала по всей ширине ленты; направление потока материала по середине ленты с помощью бортов; обеспечение скорости перемещения материала близкую к скорости ленты; предотвращение просыпания материала на почву выработки; уменьшение пылеобразования в местах пересыпа с помощью оросительных устройств; пропуск материала крупностью до 500 мм; высоту свободного падения на ленту не более 300 мм; угол наклона приемного лотка не более 45° 65°.
Перегрузочное устройство с конвейера на конвейер если они расположены в одной выработке состоит из лотка опирающегося на балку коробчатого сечения с помощью ребер которые одновременно служат направляющими для материала; приемной воронки с двумя бортами к нижней кромке которых прикреплены полосы для ликвидации зазоров. Проходное сечение приемной воронки имеет трапециевидную форму. Короб который создает замкнутое пространство над лотком состоит из двух боковых и одного торцевого листа с отверстием под штырь датчика и кронштейном для его крепления. Кожух П-образного сечения в нижней части имеет фланцы для крепления его с наклонным коробом. Все элементы сварены из листового проката.
Перегрузочное устройство на пересечении конвейерных линий устанавливается в любом месте по длине трассы конвейера. Если на конвейер поступает груз с нескольких конвейеров то для пропуска материала от предшествующих конвейеров направляющий лоток закрепляется на опорной раме шарнирно что позволяет ему свободно отклоняться вверх в зависимости от слоя материала на ленте. Поворот лотка вниз ограничен упором который обеспечивает зазор между лотком и лентой. Другие элементы аналогичны вышеприведенным.
4. Обмен вагонеток на приемных площадках уклона.
При доставке вспомогательных материалов порожний состав оставленный на напочвенной канатной дороге на нижней отравительной площадке подтягивают маневровой лебедкой на верхний путь. Канат перецепляют от прибывшего верху на нижний путь груженого состава к порожнему. Маневровой лебедкой грузовой состав подают на ДКН . Порожний состав поднимают по уклону на участок переподъема а затем самокатом опускают на верхний путь верхнего заезда. Канат перецепляют к стоящему на нижнем пути грузовому составу а порожний состав толкателем подают к локомотиву. Грузовой состав по закруглению подают на участок переподъема и опускают по наклонной выработке на нижний заезд. Если в схеме есть заезд на промежуточный горизонт то цикл аналогичен.
Транспорт в околоствольном дворе.
На шахте околоствольный двор по типу составов – смешанный( порода и материалы) по количеству направлений подхода грузов – двухсторонний по ориентированию ветвей -параллельный по характеру движения вагонеток - круговой.
Прием и отправка людей.
Посадка и выход людей из клети происходит на сопряжении ствола с околоствольным двором. При использовании двухэтажных клетей в пределах сопряжения смонтирована дополнительная площадка для одновременной загрузки обоих этажей клети. Камера ожидания устраивается возле ствола на входную и выходную сторону клетевой ветви. Близ камеры располагается путь для стоянки пассажирского состава.
Прием и отправка вагонеток.
Для приема и отправки вагонеток следует выполнить следующие операции:
- подачу состава к месту расформирования;
- расформирование подача отдельных вагонеток к стволу посадку клети;
- открытие стволовой двери заталкивание вагонеток в клеть;
- передвижка вагонеток за клетью;
- формирование составов передвижение составов.
Электровозы доставляют в околоствольный двор материалы и оборудование для выдачи на поверхность. При этом локомотив оставляет платформы перед толкателем и отправляется за очередной партией вагонеток. Вагонетки с помощью толкателей и агрегатов для: обмена вагонеток заталкиваются в клеть. В околоствольном дворе применявшая агрегаты типа АПГ и толкатели типа ТЦ.
Основные мероприятия по технике безопасности на транспорте
Перевозка людей по горным выработкам осуществляется пассажирскими составами предназначенными и допущенными в установленном порядке для данной цели в соответствии с указаниями приводимыми в заводских инструкциях по эксплуатации.
При перевозке людей в пассажирских вагонетках по горизонтальным выработкам скорость движения не должна превышать 20 кмч а при перевозке людей в оборудованных грузовых вагонетках —12 кмч.
-перевозка в поездах с людьми инструментов и запасных частей которые выступают за борт вагонеток взрывных легковоспламеняющихся и едких материалов;
- прицепка грузовых вагонеток к людским составам за исключением не более двух вагонеток в конце состава для перевозки инструмента (в горизонтальных выработках);
-езда людей на локомотивах в необорудованных вагонетках на платформах и т.п.;
Запрещено допускать к работе грузовые вагонетки транспортные единицы секционных поездов и др.:
-с неисправными полускатами;
- с неисправными сцепками и др. тяговыми частями а также сцепками изношенными сверх допустимых
- с неисправными буферами и тормозами;
- с неисправными запорами и неплотно прилегающими днищами вагонеток с разгрузкой через дно.
- проталкивание расцепленных составов прицепка непосредственно к локомотиву платформ или вагонеток с длинномерными материалами а также платформ и вагонеток нагруженных лесом и оборудованием которое выступает за верхний габарит средства транспорта;
- ручная сцепка и расцепка вагонеток во время движения составов а также сцепка и расцепка крюковых сцеплений без применения специальных приспособлений;
- сцепка и расцепка вагонеток в наклонных выработках и выработках с самокатным уклоном и на закруглениях;
- оставлять состав на участках выработок которые имеют самокатный уклон;
- формирование составов из вагонеток со сцепками разных типов;
- сцепка и расцепка вагонеток на расстоянии ближе 5 м от опрокидывателей вентиляционной двери и других препятствий;
- применение для торможения и удержания движущегося состава подручных средств;
- оставлять вагонетки составы и локомотивы на разминовках ближе 4 м от рамного рейса стрелочного перевода.
Проектування транспортних систем енергоемчих виробництв В.О. Будышевський О.О. Пуханов О.К. Носач А.О. Суліма А.. Ганза. Під ред. В.О. Будішевського А.О. Суліми. – Донецьк 2002. – 481

Министерство образования и науки Украины.docx

Министерство образования и науки Украины
Донецкий Национальный Технический Университет
Кафедра Горнозаводского транспорта и логистики
Пояснительная записка
К курсовому проекту по дисциплине шахтный транспорт
«Проектирование рациональной схемы подземного транспорта угольной шахты».

Схема подземного транспорта угольной шахты.cdw

Условные обозначения
вспомогательный грузопоток
аккумуляторный электровоз
двухколейный рельсовый
одноколейный рельсовый
Схема подземного транспорта
главный магистральный штрек панелли 1